KI analysiert kleine und lückenhafte Produktionsdatensätze
Motivation
Datensätze produzierender Unternehmen lassen sich am besten von Künstlicher Intelligenz (KI) auswerten, wenn sie groß und ihre Messwerte sauber gekennzeichnet sind. Das macht den Einsatz von KI-Modellen zur Datenanalyse für kleine und mittlere Unternehmen aufwändig und teuer. Aus Datenschutzbedenken teilen Betriebe ihre Produktionsdaten zudem ungern mit Dienstleistern. Es fehlen einfache, schnelle und sichere KI-Lösungen.
Ziele und Vorgehen
Die Forschenden entwickeln ein kostengünstiges, leicht integrierbares und datenschutzfreundliches KI-Tool, das Unternehmen sofort zur Analyse ihrer Produktionsdaten einsetzen können: Sie trainieren die KI dezentral, damit sie aktiv lernen und Daten synthetisch generieren kann. Dazu sammeln sie zunächst reale Produktionsdaten und identifizieren die informativsten Messpunkte. Sie programmieren Algorithmen, die genau diese Punkte auswählen und das Modell gleichzeitig auf mehrere Standorte trainieren, ohne echte Daten auszutauschen. Schließlich erzeugen sie realistische, anonymisierte Datensätze, die das Training ergänzen und den Datenschutz wahren. Das Forschungsteam testet das Gesamtsystem in drei Praxisanwendungen: Anomalieerkennung an Holzbearbeitungsmaschinen, Optimierung von Laserbeschriftungsparametern und Qualitätskontrolle in der Fertigung. Jede Testphase liefert Rückmeldungen, die das Tool verfeinern und die Benutzerfreundlichkeit steigern. Das Ergebnis stellt das Team als Open-Source-Paket bereit.
Innovationen und Perspektiven
In seinem KI-Tool kombiniert das Forschungsteam aktive Lernmethoden, dezentrale Modellbildung und künstlich erzeugte Daten. Es lässt sich nicht nur leicht von Unternehmen integrieren, sondern dient auch als Basis, auf der Forschende aufbauen können, um Anwendungen in anderen Bereichen wie beispielsweise der Medizin oder Energiewirtschaft zu entwickeln.
Projektinformation
Projektleitung
Fraunhofer-Institut für Optronik, Systemtechnik und Bildauswertung (IOSB) –
Institutsteil Industrielle Automation (INA)
Campusallee 1
32657 Lemgo
Technische Hochschule Ostwestfalen-Lippe - FB 5 - Elektrotechnik und Technische Informatik - Institut für industrielle Informationstechnik (inIT), Lemgo
iplus1 GmbH, Bad Lippspringe
Altosens GmbH, Osnabrück
G. Kraft Maschinenbau Gesellschaft mit beschränkter Haftung, Rietberg
Optogon Deutsche Industrielaser GmbH, Mittweida
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