AI-MATTERS
KI in der Fertigung: Test- und Experimentiereinrichtungen für europäische KMU
Ihr Ansprechpartner
Muhammad Saeed
Forschungskoordinator
ARENA2036
AI-MATTERS
Vernetzen, Testen und Optimieren von KI in der Fertigung
AI-MATTERS stellt Künstliche Intelligenz (KI) in den Mittelpunkt der europäischen Fertigungsinnovation und strebt danach, transformative KI-Technologien durch umfassende Tests und Experimente zu integrieren, zu optimieren und insbesondere den kleinen und mittelständischen Unternehmen (KMUs) Europas zugänglich zu machen.
Hintergrund
Die EU investiert 139 Millionen Euro in Maßnahmen, die im Rahmen des Programms „Digitales Europa“, der künstlichen Intelligenz gewidmet sind, einschließlich der sektoralen Test- und Experimentiereinrichtungen. Die Mitgliedstaaten der EU investieren, bereiten und mobilisieren ihre nationale Forschungs- und Technologiebasis sowie ihre Ressourcen, um wettbewerbsfähig zu bleiben, wenn es um die globalen Veränderung geht, die eine menschenzentrierte und vertrauenswürdige KI in verschiedenen Bereichen der Gesellschaft ermöglichen wird.
Projektziel
Das Hauptziel von AI-MATTERS mit einem Fördervolumen von 60 Mio. € ist die Umsetzung konkreter Schritte zur Stärkung der Positionierung und Führungsposition Europas bei der Einführung menschenzentrierter KI-Systeme. Diese ermöglichen der Robotik und anderen fortschrittlichen Technologien den Fertigungssektor in der EU zu transformieren. Dieses übergeordnete Ziel muss jedoch ohne Abstriche beim Umweltschutz, bei der Sicherheit der Menschen und bei der Lebensqualität erreicht werden.
Das Projekt, im Januar 2023 gestartet und voraussichtlich im Dezember 2027 endend, zielt darauf ab, ein europäisches Netzwerk von vernetzten großen Referenztest- und Experimentiereinrichtungen für KI-Technologien und -Konzepte aufzubauen, die das Potenzial haben, die Wettbewerbsfähigkeit der europäischen Fertigungsindustrie zu steigern.
Über das Potenzial der Technologien und Anwendungen hinaus, erfordert dies eine sorgfältige Berücksichtigung von Aspekten wie Umfang, Projektumfang, kritische Masse, Spezialausrüstung und -dienste sowie gesicherter virtueller Zugang. Für bestimmte Dienste wird eine Definition der Anwendungsfälle innerhalb des TEF aus dem Dienstleistungsportfolio extrahiert.
Folgende Leistungen werden bei ARENA2036 präsentiert:
- Drahtlose Echtzeit-Datenübertragung
- KI-Evaluierung im automatisierten Roboterprozess
- Beratung für Robot-IT-Architektur
- Beratung für Asset Administration Shell
- Bereitstellung von Shopfloor-Daten für Logistikanwendungen
AI-MATTERS wird von CEA-LIST in Paris-Saclay koordiniert und vereint ein Konsortium von 25 großen Forschungs-, Technologie- und Innovationsorganisationen, die sich um sieben Knoten und einen Satelliten in acht europäischen Ländern zusammensetzen. Die Akteure von AI-MATTERS sind bereits regional und national führend beim Einsatz von Künstlicher Intelligenz in der Fertigungsindustrie. Gemeinsam bringen sie fundiertes Know-how ein, um die Ziele der Ausschreibung zu erreichen.
Projektstruktur
Das Gesamtkonzept der AI-MATTERS-Arbeit ist in 5 Arbeitspakete gegliedert, die sich auf folgende Themen konzentrieren: Management (AP1), Einrichtung (AP2), Betrieb (AP3), Auswirkungen (AP4) und Verbreitung (AP5). Obwohl die Anordnung von AP2-5 theoretisch sequentiell erfolgt, laufen alle AP während des gesamten Projekts.
AP1
Behandelt das Querschnittsthema der Arbeitssteuerung der Konsortien. Es überwacht den Projektfortschritt, überwacht die technischen Arbeiten und verwaltet den Finanzbeitrag aus EG- und nationalen Quellen.
AP2
Umfasst den physischen und organisatorischen Aufbau der sieben Knoten und des Satelliten. Hier geht es vor allem um die Vorbereitung der physischen Anlagen, die Errichtung der verschiedenen Prüfstände auf Basis der vorhandenen Infrastruktur des Partners. Ein zentrales Ergebnis ist die Definition des Servicekatalogs und der gemeinsamen Betriebsverfahren über alle AI-MATTERS-Knoten hinweg, damit allen Kunden ein gleich hoher Servicestandard zur Verfügung steht.
AP3
Verwaltet den täglichen Betrieb des Netzwerks, nachdem es veröffentlicht ist. Während AP3 konzeptionell auf AP2 folgt, überschneiden sich beide stark, um eine iterative Verfeinerung der angebotenen physischen und logischen Dienstleistungen (AP2) und eine kontinuierliche Verbesserung des Dienstleistungsangebotsprozesses (AP3) zu ermöglichen.
AP4
Bündelt alle Aktivitäten, um Wirkung zu erzielen. Dazu gehört die Sensibilisierung der relevanten Branchen für die Vorteile von KI im Allgemeinen und der AI-MATTERS-Dienste im Besonderen. Es verbindet das Netzwerk mit relevanten Akteuren und politischen Entscheidungsträgern, um ein KI-freundliches politisches, wirtschaftliches und soziales Umfeld zu fördern. AP4 deckt die gesamte Projektlaufzeit ab.
AP5
Bündelung der Verbreitungsaktivitäten für die breite Öffentlichkeit und bestimmte Interessengruppen. Sie wird eng mit allen anderen AP zusammenarbeiten und die interessierte europäische Öffentlichkeit über die Fortschritte bei AI-MATTERS auf dem Laufenden halten. Während AP5 größtenteils unidirektional ist, ist AP4 bidirektional, da es die Aktionen des AI-MATTERS-Netzwerks auf der Grundlage des aktuellen Stands der KI-Landschaft in Europa lenkt und die europäischen Entscheidungsträger (von der lokalen über die regionale bis zur europäischen Ebene) unterstützt.
Geplante Services
Service 1: Anwendung zur Fehlererkennung und Behälterkommissionierung
Dieser Dienst integriert die KI-gesteuerte Fehlererkennung mit der Kommissionierung von Behältern durch Roboter. In der Fertigung bezieht sich Bin Picking auf den Prozess, bei dem Roboter Teile oder Gegenstände aus einem Behälter entnehmen. Durch die Einbeziehung der Fehlererkennung können KI-Systeme sicherstellen, dass nur fehlerfreie Komponenten ausgewählt werden, was die Qualitätskontrolle insgesamt verbessert. Durch den Einsatz von Bildverarbeitungssystemen und Algorithmen des maschinellen Lernens kann die KI fehlerhafte Teile automatisch identifizieren, analysieren und sortieren und so die Effizienz von Produktionslinien für KMUs steigern. Diese Dienstleistung wird auf dem Europäischen Robotik-Forum (ERF) 2025 in Stuttgart vorgestellt.
Service 2: Digitaler Zwilling eines Robotersystems mit 5G
Ein digitaler Zwilling ist ein virtuelles Abbild eines physischen Systems - in diesem Fall eines Robotersystems -, das zur Simulation und Optimierung seiner Leistung verwendet wird. In Kombination mit der 5G-Technologie ermöglicht dieser Dienst die Überwachung und Steuerung von Robotersystemen in Echtzeit mit minimaler Latenzzeit. Mit dem digitalen Zwilling können Hersteller das Systemverhalten vorhersagen, Tests durchführen und Anpassungen vornehmen, bevor sie Änderungen am tatsächlichen System vornehmen, wodurch Ausfallzeiten erheblich reduziert und die Produktivität gesteigert werden.
Service 3: Shop Floor-Optimierung mit 5G
Dieser Dienst nutzt die 5G-Konnektivität zur Optimierung der Abläufe in einer Werkstatt, d. h. dem physischen Produktionsbereich in einer Fertigungsanlage. Die erweiterten Kommunikationsmöglichkeiten von 5G ermöglichen einen schnelleren Datenaustausch zwischen Maschinen, Sensoren und Steuerungssystemen. Dies führt zu einer besseren Koordination von Produktionsaufgaben, schnelleren Reaktionen auf Probleme und der Möglichkeit, KI-gesteuerte Entscheidungsprozesse zu implementieren, um Arbeitsabläufe zu optimieren, Abfall zu reduzieren und die Produktionseffizienz zu verbessern.
Service 4: AI bei der Generierung von synthetischen Produktionsdaten
In vielen Fällen gibt es nicht genügend Daten aus der realen Welt, um KI-Modelle für komplexe Fertigungsaufgaben zu trainieren. Dieser Dienst generiert synthetische Daten - künstlich erstellte Datensätze, die reale Bedingungen imitieren - um KI-Modelle in Fertigungsszenarien zu trainieren und zu testen. Durch die Erstellung realistischer Daten können KI-Systeme lernen, mit verschiedenen Produktionsherausforderungen umzugehen, ohne dass umfangreiche und kostspielige Datenerhebungen von realen Maschinen erforderlich sind, wodurch die Entwicklung von KI-gesteuerten Fertigungslösungen schneller und flexibler wird. Dieser Service wird auf dem European Robotic Forum (ERF) 2025 in Stuttgart vorgestellt.
Projektpartner