KI in der Produktion: Kaiserslauterer Forschungsteam unterstützt kleine und mittlere Unternehmen anwendungsorientiert

Künstliche Intelligenz kann Optimierungspotenzial in der Produktion freisetzen – etwa bei der Fertigungsplanung, der Qualitätskontrolle oder in puncto Ressourcen-Effizienz. Dennoch sind gerade kleine und mittlere Unternehmen (KMU) zögerlich, was die Einführung angeht. Das will der Lehrstuhl für Fertigungstechnik und Betriebsorganisation (FBK) an der RPTU gemeinsam mit den Fraunhofer-Instituten für Experimentelles Software Engineering IESE und Techno- und Wirtschaftsmathematik ITWM sowie dem Deutschen Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz (DFKI) ändern: Die Forschenden suchen ab sofort produzierende KMU für eine KI-Potenzialanalyse inklusive Umsetzung ausgewählter Anwendungsfälle.

Das Projekt „KI4KMU-RLP“ wird vom Ministerium für Wirtschaft, Verkehr, Landwirtschaft und Weinbau Rheinland-Pfalz mit rund 1,5 Millionen Euro gefördert. Die Laufzeit erstreckt sich über zwei Jahre bis Ende 2026.

„Künstliche Intelligenz bietet enorme Chancen für unsere Wirtschaft – insbesondere für kleine und mittlere Unternehmen. Mit der gezielten Förderung helfen wir, Innovationshemmnisse abzubauen und die Potenziale der KI in die betriebliche Praxis zu bringen“, erklärte Ministerin Daniela Schmitt anlässlich der Übergabe der Förderbescheide.

Mit dieser Initiative setzt das Wirtschaftsministerium einen zentralen Punkt seiner Innovationsstrategie um, um KMU den Zugang zu Zukunftstechnologien zu erleichtern. „Wir begleiten unsere Unternehmen aktiv auf dem Weg in die digitale Zukunft. KI muss für alle nutzbar sein – dafür schaffen wir mit diesem Projekt die richtigen Rahmenbedingungen und vernetzen Wirtschaft und Wissenschaft“, sagte Schmitt.

Das Kooperationsprojekt wird von der RPTU in Zusammenarbeit mit dem Fraunhofer IESE, dem Fraunhofer ITWM und dem DFKI umgesetzt. Ziel ist es, produzierende Unternehmen bei der Identifikation und Implementierung von KI-Anwendungen zu unterstützen.

Ansprechpartner für interessierte Unternehmen ist Marco Hussong, wissenschaftlicher Mitarbeiter am Lehrstuhl FBK: „In vielen Betrieben liegen heute schon große Mengen an produktionsbezogenen Daten digital vor, die eine KI als Arbeitsbasis nutzen kann“, führt er aus. „Genau solche KMU suchen wir als Teilnehmende für unser Forschungsvorhaben. Weitere Kriterien für die Teilnahme sind, dass der Unternehmenssitz in Rheinland-Pfalz liegt und die Betriebe motiviert sind, KI einzusetzen bzw. idealerweise schon mögliche Einsatzbereiche definiert haben.“

Bei der Einführung von KI mit Wissen und Methoden unterstützen

Die Forschenden von der RPTU, dem Fraunhofer IESE, dem Fraunhofer ITWM und dem DFKI sind überzeugt: KI entfaltet in der Produktion enormes Potenzial. Das fängt bei der Produktionsplanung an, wo sich etwa der Prozessaufwand – insbesondere bei der Fertigung kleiner Serien – reduzieren lässt. Ein weiterer lohnender Einsatzort ist die Qualitätsüberwachung. Mittels KI lassen sich beispielsweise Abweichungen mit höherer Effizienz, Geschwindigkeit und Präzision erkennen als bei der manuellen Prüfung. Auch beim nachhaltigen Einsatz von Ressourcen hilft KI, etwa durch Verringerung von Werkzeugverschleiß und Maximierung der Nutzungsdauer von Werkzeugen.

„Ziel des Vorhabens ist es, KI für rheinland-pfälzische KMU einfacher zugänglich zu machen“, erklärt Professor Jan Aurich, der den Lehrstuhl FBK leitet. „Dazu werden wir anhand von konkreten Beispielen identifizieren, welche Hindernisse der Einführung und Nutzung von KI in produzierenden KMU entgegenstehen und gemeinsam mit den Betrieben unterstützende Methoden und Maßnahmen entwickeln. Das Thema ‚Digitale Technologien für Produktionssysteme‘ zählt zu unseren Forschungsschwerpunkten am FBK. Von Fabriklayout-Planung über Maschinensteuerung und Prozessoptimierung haben wir in diversen Forschungsarbeiten, unter anderem einem Leitprojekt des Commercial Vehicle Clusters zum Potenzial von KI in der Nutzfahrzeugproduktion, umfassendes und anwendungsbezogenes Wissen aufgebaut.“

Fachliche Begleitung bis zur abschließenden Implementierung

Wie läuft das Projekt ab? Im Rahmen des Förderprojektes werden von produzierenden KMU vorgeschlagene Anwendungsfälle in einem zweistufigen Verfahren konzipiert und umgesetzt. In der ersten Projektphase, geplant ab Frühjahr 2025, wird die Potenzialanalyse erfolgen. Für die nachfolgende Umsetzungsphase im zweiten Projektjahr qualifizieren sich insbesondere Betriebe, die über die Erfüllung der grundlegenden Auswahlkriterien hinaus auch durch eigene Umsetzungsideen überzeugen. Sie werden jeweils von einem der vier Forschungspartner bis hin zur Implementierung in einen Demonstrator fachlich begleitet. „Die im Projektverlauf bearbeiteten Anwendungsfälle sollen schlussendlich als überzeugende Showcases dienen, um auch andere KMU zu ermutigen, sich mit dem Thema KI auseinanderzusetzen“, fasst Marco Hussong zusammen.

RPTU | Rheinland-Pfälzische Technische Universität Kaiserslautern Landau