Ein neues Betriebssystem für die Produktion soll eine einheitliche Einbindung von Produktions-sowie Informations- und Kommunikationstechnik ermöglichen. Das System erleichtere so auch die Erhebung von Produktionsdaten und mache Künstliche Intelligenz in der Breite nutzbar.
Applikationszentrum Industrie 4.0 am Fraunhofer IPA
Universität Stuttgart IFF / Fraunhofer IPA, Rainer Bez
Weshalb sich die deutsche Industrie bei der Nutzung von Künstlicher Intelligenz in der Produktion bisher weitgehend zurückgehalten habe, liegt laut dem Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung IPA hauptsächlich an zwei Gründen. Erstens sei die Produktionstechnik vor allem darauf ausgerichtet, ihre Kernaufgabe zuverlässig zu erfüllen. Das Sammeln von Daten geschehe dabei meist ohne zugehörigen Kontext. Die Produktionsdaten nachträglich einem maschinellen Lernverfahren zugänglich zu machen, wäre sehr aufwendig. "Die Systemlandschaft in der Produktion ist aktuell immer noch sehr heterogen und unflexibel", sagt Daniel Stock vom Kompetenzzentrum DigITools am Fraunhofer IPA.
Zweitens befürchten viele Unternehmen, unbedacht Daten für KI-Anwendungen bereitzustellen und dass Anbieter von Cloud- oder KI-Dienstleistungen die anfallenden Produktionsdaten für ihre eigenen Zwecke nutzen könnten. "Etablierte Plattform-Anbieter aus dem Ausland könnten sich so das einmalige Prozesswissen der deutschen produzierenden Unternehmen aneignen und dieses Alleinstellungsmerkmal angreifen", warnt Stock. "Deutsche Unternehmen müssen ihre digitale, technologische Souveränität schützen und in die Lage gebracht werden, eine eigene Infrastruktur für KI zu entwickeln und zu nutzen."
Flexiblere Produktions- und Automatisierungstechnik
Im Forschungsprojekt "FabOS" wollen deshalb 26 Projektpartner aus Forschungseinrichtungen, Hochschulen und Unternehmen, darunter das Fraunhofer IPA, die Produktions- und Automatisierungstechnik genauso flexibel gestalten wie es die Informations- und Kommunikationstechnik heute schon ist. "Momentan sind das zwei getrennte Welten", sagt Stock, "aber hochwertige Daten für KI-Anwendungen und die nötigen Synergieeffekte in der Anwendung erhalten wir nur, wenn wir beide zusammenbringen und harmonisieren." Den Forschern schwebt deshalb eine Plattform für Werker und Datenanalytiker gleichermaßen vor, die eine offene, verteilte, echtzeitfähige und sichere IT-Architektur besitzt.
Sie soll die wandlungsfähige Automatisierung von Fabriken ermöglichen und die Grundlage eines Ökosystems für datengetriebene Dienste und KI-Anwendungen bilden. Entsprechend den Prinzipien bekannter Betriebssysteme für Computer oder Smartphones, Hardware mit Apps und Programmen zu verknüpfen, soll FabOS eine Plattform für Maschinen, Infrastruktur und KI-Dienste einer kompletten Fabrik werden. Um zu verhindern, dass sich Industrieunternehmen von einem Hersteller
abhängig machen, sollen teilweise Open-Source-Komponenten und Ansätze von Community- und Crowdsourcing in FabOS integriert werden. Das Forschungsprojekt beginnt am 1. Februar 2020 und ist auf eine Laufzeit von drei Jahren ausgelegt.