ProKI ist ein bundesweites Demonstrations- und Transfernetzwerk für KI in der Produktion und wird gefördert vom Bundesministerium für Bildung und Forschung. Im Zentrum ProKI-Darmstadt wird ein Demonstrations- und Transfernetzwerk für Anwendungen von künstlicher Intelligenz (KI) in der metallverarbeitenden Industrie mit dem Schwerpunkt Umformtechnik aufgebaut und etabliert. Zentraler Kern des Projektes ist die Entwicklung und der Transfer KI-basierter, praxisnaher Anwendungen in das Produktionsumfeld von kleinen und mittelständischen Unternehmen (KMU) sowie die Vermittlung von Kompetenzen im Bereich der KI. Der Transfer und die Kompetenzvermittlung sollen durch ein umfangreiches Leistungsspektrum über die Projektlaufzeit vorangetrieben werden. Dabei werden durch Fachgespräche, Live-Demonstrationen und Workshops die Inhalte aktueller Forschungsergebnisse interessierten KMU anwenderorientiert und praxisnah vermittelt. Darüber hinaus werden Unternehmen in Umsetzungsprojekten bei der Applikation von KI-basierten Anwendungen konkret durch die Expert:innen des Zentrums unterstützt. Somit wird durch das Projekt ein breiter Nutzerkreis produktionstechnischer Betriebe erreicht und der Transfer von KI-Technologien insbesondere in die Umformtechnik beschleunigt.

Motivation

Mit mehr als 200 verschiedenen Verfahren bildet die Umformtechnik das Rückgrat der deutschen metallverarbeitenden Industrie, sowohl in der Halbzeug- als auch in der Komponentenfertigung. Bislang war Erfahrung gepaart mit fortschrittlichen Planungs- und Simulationsmethoden der Schlüssel zur erfolgreichen Anwendung. Zwei neue Trends gefährden jedoch den langjährigen Erfolg der deutschen Unternehmen in der Umformtechnik: Zum einen stößt die zunehmende Komplexität der Umformprozesse, bedingt durch anspruchsvollere Werkstoffe sowie höhere Flexibilitätsanforderungen an die Grenzen der erfahrungsbasierten Prozessauslegung und Planung mit deterministischen Modellen. Zum anderen schwindet das persönliche Erfahrungswissen der Mitarbeiter durch deren Ausscheiden aus dem Berufsleben, wobei diese Herausforderung aufgrund des demografischen Wandels und des Fachkräftemangels stetig wächst. Vor diesem Hintergrund bietet KI ein erhebliches Potenzial zur Steigerung der Wettbewerbsfähigkeit von metallverarbeitenden Unternehmen. Trotz dieses Potenzials ist der Einsatz von KI derzeit auf einzelne industrielle Anwendungsfälle und wissenschaftliche Forschungsprojekte beschränkt. Die Wissenschaftliche Gesellschaft für Produktionstechnik (WGP) stellt in diesem Zusammenhang einen unzureichenden Transfer von Forschungsergebnissen in die industrielle Praxis, unzureichende Kompetenzen an der Schnittstelle zwischen KI und Fertigungstechnik sowie das Fehlen eines methodischen Vorgehensmodells für die Integration von KI in industrielle Anwendungen fest. Das Forschungsprojekt ProKI-Darmstadt zielt daher darauf ab, den Transfer von KI-Technologien in umformtechnische Anwendungen zu beschleunigen, KI-Kompetenz zu vermitteln und Unternehmen systematische Vorgehensweisen für eine erfolgreiche Anwendung zur Verfügung zu stellen.

Lösungsweg

Zur Erreichung des Projektzieles orientiert sich das ProKI-Darmstadt Zentrum an den vier Schwerpunkten:

• Informieren
• Qualifizieren
• Umsetzen
• Vernetzen

Die Angebotsformate richten sich an Personen unterschiedlicher Kenntnisstände und Unternehmensbereiche und unterscheiden sich hinsichtlich der inhaltlichen Tiefe, womit eine breite Zielgruppe in den Unternehmen angesprochen wird. Im Rahmen des Projektes werden vier Handlungsstränge mit folgenden Themengebiete aufgegriffen:

• Condition Monitoring und Predictive Maintenance
• Qualitätsmanagement, Steuerung und Regelung
• Materialfluss & Prozessvernetzung
• Energieeffizienz & -flexibilität

Die Themenschwerpunkte werden für die Kompetenzentwicklung in kontinuierlichen sowie diskontinuierlichen Prozessen und für die Kalt- sowie Warmumformung untersucht und transferiert. Die Unternehmen sollen dadurch ihre unterschiedlichen Leistungsziele (Key Performance Indikatoren) messen und verbessern können, um somit einen zukunftssicheren Fortbestand der deutschen Produktion mittels KI-Technologien zu gewährleisten.

Danksagung

Das Forschungsvorhaben ProKI ist Teil des Demonstrations- und Transfernetzwerk KI in der Produktion (ProKI-Netz) im Förderprogramm „Zukunft der Wertschöpfung − Forschung zu Produktion, Dienstleistung und Arbeit“ des BMBF. Das Institut für Produktionstechnik und Umformmaschinen dankt dem Projektträger für die finanzielle Zuwendung im Rahmen des Projektes.

Gefördert durch