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Technische Universität München

KI.Fabrik - FuE Projekt

Gestaltung der Fabrik der Zukunft für KI-gestützte Produktionstechnologien

Leuchtturminitiative KI.FABRIK

Am 23. Juni 2021 fiel mit der Grundsteinlegung der KI.FABRIK im Rahmen der automatica im Deutschen Museum der offizielle Startschuss für die Leuchtturminitiative KI.FABRIK Bayern der Munich School of Robotics and Machine Intelligence (MSRM). Das Ziel der auf der zehn Jahre angelegten Initiative ist die Entwicklung und Inbetriebnahme der ersten KI.FABRIK in Bayern bis zum Jahr 2030 und ist Teil der Hightech Agenda des Freistaats Bayern.

Das Deutsche Museum bleibt auch über die Grundsteinlegung hinaus ein Schaufenster für das Projekt: bereits innerhalb der ersten zwei Jahre soll hier ein Prototyp bzw. Demonstrator schrittweise eröffnet und die Fabrik der Zukunft durch „KI zum Anfassen“ der Gesellschaft nähergebracht werden.

Prof. Sami Haddadin (links), Direktor der Munich School of Robotics and Machine Intelligence, und Hubert Aiwanger (rechts), Wirtschaftsminister Bayern, bei der Grundsteinlegung der KI.FABRIK (Bild: Fabian Vogl/TUM)

Die KI.FABRIK unterscheidet sich deutlich von bisherigen Konzepten hinsichtlich der direkten physischen Interaktion der zentralen KI-Funktion der Fabrik im Fabrikumfeld mit Robotern und ähnlichen Systemen. Ein weiterer Unterschied ist die intuitive und transparente Verbindung von Mensch und Maschine in der KI.FABRIK, u. a. durch Wearable-Technologien. Im Rahmen der KI.FABRIK finden sich weitere Projekte, wie:

Weitere Informationen finden Sie unter dem folgenden Link. 

Zielsetzung

Das auf vier Jahre angelegte Forschungs- und Entwicklungsprojekt KI.FABRIK FuE ist neben einem Infrastrukturprojekt Teil der ersten Phase der Leuchtturminitiative und liefert das technologische Framework für den ersten Prototypen für KI-gestützte Produktion.

Die KI.FABRIK soll befähigt werden, mittels völlig modularer, rekonfigurierbarer, hochautomatisierter und integrierter KI-Technologien verschiedene mechatronische Produkte herzustellen. Dies ermöglicht langfristig eine konkurrenzfähige automatisierte Fertigung hochkomplexer und individueller Produkte in Bayern ab Losgröße 1. Gleichzeitig bietet die KI.FABRIK für lokal ansässige Unternehmen und Forschungseinrichtungen einzigartige Forschungs-, Weiterentwicklungs-, Anwendungs- und Kooperationsmöglichkeiten für in Bayern entwickelte Technologien und Anwendungsszenarien im Bereich Fabrik der Zukunft. Die KI.FABRIK Bayern wird ein vollkommen flexibler und vernetzter Standort für die lokale, krisensichere und rentable Produktion modernster IT- und mechatronischer Hightech-Komponenten in Bayern.

Forschungsaufgaben

Heutige Robotertechnologie hat einen Punkt erreicht, an dem selbstständiges Ausführen von unterschiedlichsten Aufgaben der Fertigung, Logistik und Wartung prinzipiell möglich sind. Dennoch mangelt es oft an der Navigation in unbekannter Umgebung oder an der angemessenen Reaktion auf dynamische Ereignisse. Dies wird umso auffälliger, je mehr Roboter bzw. je mehr vernetzte Gruppen aus Robotern im Zusammenhang mit dem Menschen zu koordinieren sind. Es stellen sich daher folgende grundsätzliche Fragen:

  • Welche Voraussetzungen müssen erfüllt sein, damit ein Mensch einer Maschine vertraut?
  • Wie kann ein Automat vom Menschen lernen?
  • Wie muss die Kommunikation zwischen einem Roboter und einem Menschen gestaltet sein?
  • Wie muss diese Kommunikation gestaltet werden, wenn ein „intelligenter“ Roboter sein Verhalten durch Neuerlerntes verändert?
Mensch-KI-Interaktion

Neben sich verändernden menschlichen Eigenschaften und Bedürfnissen, Arbeitssituationen, -umfelder und -aufgaben, wird dem Mensch-Maschine-Systeme durch das Hinzufügen einer KI eine weitere dynamische Komponente hinzugefügt. Die Forschung zu der Mensch-KI-Interaktion steht noch am Anfang. Da eine künstliche Intelligenz zur Interaktion mit dem Menschen stets eines Mediums (Maschine, Roboter) bedarf, kann jedoch auf zahlreichen Arbeiten aus dem Feld der Mensch-Maschine/Roboter-Interaktion aufgebaut werden:

Eine zentrale Frage ist, wie eine Aufgabe von Mensch und KI bearbeitet werden kann und werden sollte. Hierfür stehen unterschiedliche Konzepte der Koexistenz, Kooperation und Kollaboration zu Verfügung. Ziel sollte sein, dass die Schwächen des einen durch die Stärken des anderen kompensiert werden. Hier gilt es zu erforschen, wie sich eine Funktionsteilung bei einer hinzulernenden KI anpassen kann und wie sich diese Anpassung auf das Mensch-KI-System auswirkt.

Projektpartner

Folgende sieben Lehrstühle der TUM sind im Konsortium vertreten:

sowie die folgenden Industriepartner:

KI.Fabrik in den Medien

Aus dem Projekt

What is KI.Fabrik?: https://www.youtube.com/watch?v=5AofE_csCt8
KI.Fabrik: Digitaler Zwilling für die Teleoperation: https://www.youtube.com/watch?v=2pVJMxxMlUM
KI.Fabrik: Designprozess mit Hilfe von generativer KI automatisieren: https://www.youtube.com/watch?v=36iQ4pBJG1o
MIRMI  #AI at #TUM: KI.Fabrik in 20 seconds: https://www.youtube.com/watch?v=GOaDYC36t2o&pp=ygUJa2kuZmFicmlr
Grundsteinlegung der KI.Fabrik: https://www.youtube.com/watch?v=x-37J1ov1nQ&pp=ygUJa2kuZmFicmlr

KI.Fabrik @ automatica 2021 und 2023

KI.Fabrik Bayern: Künstlicher Zwilling für mehr Effizienz, Nachvollziehbarkeit und Vertrauen in KI?: https://www.youtube.com/watch?v=jt1w1MvGwsU
KI.Fabrik Bayern: Künstlicher Zwilling für mehr Effizienz, Nachvollziehbarkeit und Vertrauen in KI?: https://www.youtube.com/watch?v=jt1w1MvGwsU&pp=ygUJa2kuZmFicmlr
KI, Robotik und Algorithmen in der Wirtschaft: https://www.youtube.com/watch?v=X7jS3PgI9eA&pp=ygUJa2kuZmFicmlr

Weitere Medien

Leschs Kosmos: https://www.zdf.de/wissen/leschs-kosmos/rente-mit-85-wie-schaffen-wir-den-demographischen-wandel-100.html

https://www.ardmediathek.de/video/babbel-net-mit-buelent-ceylan/ki-erleben-mit-buelent/swr/Y3JpZDovL3N3ci5kZS9hZXgvbzE5ODQxMzM

 

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