Die Forschung zur Anwendung von künstlicher Intelligenz (KI) in der Produktionssteuerung wird an der Universität in Potsdam mit einer Fabriksimulationsanlage der fischertechnik GmbH, Waldachtal, simuliert.
Marcus Grum ist Juniorprofessor für Wirtschaftsinformatik, in erster Linie für KI-basierte Anwendungssysteme. Er beugt sich über ein ungefähr 1 x 1 m großes Modell aus fischertechnik-Bausteinen. Fasziniert schaut er zu, wie ein roter Holzstein von einem kleinen Hochregallager aus über ein Förderband zu verschiedenen Fertigungsstätten transportiert wird. Das Simulationsmodell von fischertechnik wird an Universitäten und in der Ausbildung eingesetzt, um den Bestellprozess, den Produktionsprozess und den Lieferprozess in digitalisierten und vernetzten Prozessschritten abzubilden.
An der Universität Potsdam wurde die fischertechnik Lernfabrik 4.0 in Kombination mit anderen Simulationstools und einem neuronalen Zwilling dazu verwendet, globale Fertigungssteuerungsprozesse nachzustellen. In einer Forschungsreihe wurde zum Beispiel eine Marmeladenproduktion simuliert. Es wurde angenommen, dass Produkte weltweit an vier Fertigungsstätten hergestellt werden, die jedoch über unterschiedliche IT-Systeme verfügen.
Alle Prozesse nachgebildet
Beleuchtet wurden alle Prozesse, vom Beschaffen der Früchte bis hin zum Vertrieb an den Kunden. Die fischertechnik Lernfabrik 4.0 war eine von vier der vernetzten haptischen Fertigungsstationen. In der Anlage wurde der Prozess vom Einlagern der Früchte über das Einführen in die Kochmaschine zur Marmeladeherstellung bis hin zur Befüllung der Gläser und das Ausliefern der Produkte simuliert. Das haptische Modell wurde an ein neuronales Netzwerk (ANN – Artificial Neural Network) angeschlossen. „Damit führten wir Versuchsreihen und Experimente durch, die valide Ergebnisse liefern und Produktionsineffizienzen aufzeigen. Wir können aus diesen Ergebnissen ableiten, wie sich derartige Ineffizienzen vermeiden lassen“, erklärt Prof. Grum. Der Jungwissenschaftler wurde im vergangenen Jahr von der Stiftung Werner-von-Siemens-Ring für die Entwicklung eines methodischen Ansatzes geehrt, der es ermöglicht, Maschinen- und Geschäftsprozesse mithilfe von künstlichen neuronalen Netzen (KNN) zu modellieren.
Die zukünftige Forschung wird sich mit der empirischen Überprüfung der Anweisungen von neuronalen Netzen und entsprechenden Managementinterventionen befassen, die in realen Echtzeitproduktionen entstehen. „Auch hier wird die Fabriksimulationsanlage von fischertechnik zum Einsatz kommen“, so Prof. Grum.
Text/Foto: fischertechnik
