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In einem neuen EU-Projekt wird die PTB die Qualitätssicherung von Systemen der künstlichen Intelligenz im Fertigungsumfeld unterstützen.
Künstliche Intelligenz (KI) hält Einzug in die Fertigung, etwa wenn Menschen mit Robotern interagieren. Ein Netzwerkprojekt der EU soll helfen, innovative KI-basierte Ansätze in Robotik und Sensorik im Fertigungsbereich zu prüfen und schneller zur Marktreife zu bringen. Das Projekt mit dem Namen TEF-AI-MATTERS startete mit einem Kick-Off-Meeting am 24. Januar. Es ist Teil des Programms „Digital Europe“ und wird mit 60 Millionen Euro gefördert. Die Physikalisch-Technische Bundesanstalt (PTB) ist an dem Projekt als einziges Metrologieinstitut beteiligt. Sie wird ihre Kompetenz beispielsweise rund um digitale Zwillinge oder um die Prüfung von Auswertesoftware einbringen und auf KI-Methoden erweitern. Ziel ist es, Qualitätsstandards für vernetzte Daten und KI auf messbare Größen zurückzuführen und so das Vertrauen in KI-Systeme zu stärken.
Wie lässt sich sicherstellen, dass in Gesellschaft und Industrie richtig und vergleichbar gemessen wird? Dies war eine grundsätzliche Frage, die Ende des 19. Jahrhunderts zur Gründung der Meterkonvention (eines Staatenvertrages zur Förderung des metrischen Systems, der mit seinen dazugehörigen Institutionen bis heute besteht) und der nationalen Metrologieinstitute wie der PTB führte. Treiber dieser Entwicklungen war die fertigende Industrie. Insbesondere größere Firmen benötigten in einer zunehmend international aufgestellten Fertigungsinfrastruktur zuverlässige Referenzen, um die von ihnen hergestellten Komponenten und Produkte zu prüfen. Das galt schon damals und gilt noch viel mehr heutzutage. Die Abteilung Fertigungsmesstechnik der PTB bietet diese zuverlässigen Referenzen für die industrielle Produktion und gibt die Maße an die fertigende Industrie weiter, in Kooperation mit den DAkkS-akkreditierten Kalibrierlaboratorien. (DAkkS: Deutsche Akkreditierungsstelle GmbH)
Bereits vor ca. 20 Jahren konnte die Abteilung Fertigungsmesstechnik ein Beispiel eines digitalen Zwillings erfolgreich in die Industrie transferieren: das sogenannte virtuelle Koordinatenmessgerät. Dieses von der PTB entwickelte Software-Modul kann in die Auswertesoftware von Koordinatenmessgeräten integriert werden. So lässt sich zusätzlich zum Messwert die dazugehörige Messunsicherheit berechnen und anzeigen. Eine weitere Entwicklung heißt TraCIM und bietet Kundinnen und Kunden eine internetbasierte Möglichkeit, die Ergebnisse ihrer eigenen Auswertesoftware etwa von Koordinatenmessgeräten gegenüber den Referenzdaten der PTB zu prüfen. Über das Ergebnis der Prüfung erhält die Kundin/der Kunde ein Zertifikat.
Diese Ansätze für die Digitalisierung im Fertigungsbereich gilt es systematisch weiterzuentwickeln, auch für KI-basierte Anwendungen. Wann sind die Ergebnisse eines KI-System vertrauenswürdig und zuverlässig? Wie lässt sich die Unsicherheit eines selbstlernenden KI-Systems, das sich zudem noch dynamisch ändert, quantifizieren? Welche Randbedingungen sind bei der Zertifizierung von KI-Systemen zu beachten? Diese und weitere Fragen stehen dabei im Vordergrund.
Die PTB arbeitet zusammen mit anderen zentralen Akteuren der deutschen Qualitätsinfrastruktur (BAM, DAkkS, DIN, DKE) an der Umsetzung einer digital transformierten, interoperablen und zukunftsorientierten Qualitätsinfrastruktur, der QI-Digital. Das Projekt QI-Digital wurde vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK) ins Leben gerufen. Einer der Anwendungsfälle von QI-Digital ist die Additive Fertigung (der 3-D-Druck). Anknüpfungspunkte zum europäischen TEF-AI-MATTERS sind absehbar. Ein Beispiel sind die großen Datenmengen, die entstehen, wenn man additiv gefertigte Komponenten per industrieller Computertomografie vermisst.
Das Projekt TEF-AI-MATTERS:
Das EU-Projekt TEF-AI-MATTERS ist eines von vier größeren Netzwerk-Verbundprojekten, die zum Januar 2023 mit dem Ziel gestartet wurden, KI-basierte Software- und Hardwarelösungen und -produkte, einschließlich Roboter, in realen Umgebungen zu testen. Der Name TEF steht dabei für Testing and Experimentation Facilities. Es geht um vier Bereiche: „verarbeitende Industrie/Manufacturing“, „Gesundheitswesen/Health Care“, „intelligente Städte und Gemeinden/Smart Cities & Communities“ sowie „Agrar- und Lebensmittelindustrie/Agri-Food“.
An dem Netzwerkprojekt AI-MATTERS (Manufacturing TesTing and experimentation facilities for EuRopean SMEs) sind insgesamt 25 Institutionen aus acht Ländern beteiligt. Sie werden neuartige KI-Ansätze in realitätsnahen Fertigungsumgebungen testen und Angebote für deren Zertifizierung entwickeln. Ziel ist eine nachhaltige Bereitstellung dieser Dienstleistungen, insbesondere für kleine und mittlere Unternehmen und über den Förderzeitraum von fünf Jahren hinaus. Das Projekt wird vom Institut CEA-LIST in Saclay in der Nähe von Paris koordiniert. Der Netzwerk-Knoten in Deutschland wird vom Fraunhofer Institut für Produktionsautomatisierung (IPA) in Stuttgart koordiniert (Abteilung Roboter- und Assistenzsysteme), die weiteren Partner des DE-Knotens sind der Forschungscampus Arena 2036 in Stuttgart, die Universität Stuttgart (Institut für Elektrische Energiewandlung, IWE) sowie die PTB in Braunschweig.
(es/ptb)
Dr. Harald Bosse, Leiter der Abteilung Fertigungsmesstechnik, Telefon: (0531) 592-5010, harald.bosse@ptb.de
Die Teilnehmenden des Kickoff-Meetings am 24. Januar.
(Foto: CEA-LIST)
Merkmale dieser Pressemitteilung:
Journalisten
Elektrotechnik, Informationstechnik, Maschinenbau, Physik / Astronomie
überregional
Forschungsprojekte
Deutsch
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