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Zukunftslabor Produktion: Fertigung in mittelständischen Unternehmen digitalisieren

29.06.2020 Das Zukunftslabor Produktion des Zentrums für digitale Innovationen Niedersachsen (ZDIN) bringt Praxispartner*innen und Forschende zur innovativen Modellierung und Optimierung von Fertigungsverfahren und Produktionsabläufen zusammen. Im Rahmen des Verbundprojekts mit fünf weiteren niedersächsischen Universitäten und Hochschulen entwickelt Matthias Schmidt, Professor für Produktionsmanagement, gemeinsam mit Kathrin Kramer Lösungen aus dem Kontext des maschinellen Lernens, die Produktionsabläufe verbessern sollen.

Prof. Dr. Matthias Schmidt und Kathrin Kramer helfen mit ihrer Forschung, Produktionen in mittelständischen Unternehmen zu digitalisieren. ©Leupana/Janine Maier
Prof. Dr. Matthias Schmidt und Kathrin Kramer helfen mit ihrer Forschung, Produktionsabläufe in mittelständischen Unternehmen zu digitalisieren.

Die globalisierte Industrie erlebt einen tiefgreifenden Wandel: Unternehmen stehen unter starkem Innovationsdruck. Zudem werden Produkte immer individueller. Beispiele finden sich nicht nur in der Medizintechnik oder Autoindustrie. Dadurch steigen die technischen Anforderungen in der maschinellen Fertigung. Das Zentrum für digitale Innovationen Niedersachsen möchte das Know-how von Forschung und Praxis im Zukunftslabor Produktion zusammenbringen, um den Wirtschaftsstandort Niedersachsen zu stärken. 

Im Zukunftslabor Produktion lösen Matthias Schmidt und die wissenschaftliche Mitarbeiterin Kathrin Kramer real bestehende Probleme aus den Partner-Unternehmen: „Wir beschäftigen uns mit der Frage, wie wir die teilweise sehr heterogenen Daten in Unternehmen nutzen können, um Produktionsaufträge möglichst effizient durch die Produktion fließen zulassen. Heute liegen sehr viel mehr Daten zu den Produktionsabläufen vor als noch vor ein paar Jahren. Diese können genutzt werden, um zukünftige Verfahren zu verbessern. Dabei bedienen wir uns verschiedener Ansätze aus dem Kontext des maschinellen Lernens“, erklärt Schmidt. Die Daten bekommen die Wissenschaftler*innen aus Produktionssystemen der teilnehmenden Unternehmen. So können die Forscher*innen Probleme identifizieren und Lösungen finden, die der Wirtschaft nach Projektende zur Verfügung gestellt werden. 

Im Zukunftslabor Produktion werden Technologien erforscht, die eine selbstständige Optimierung von Fertigungsverfahren und Produktionsabläufen ermöglichen. Es soll eine durchgängige digitale Produktionskette entstehen. Dabei können selbstlernende Maschinen Abläufe verkürzen und die Qualität der Produkte steigern. „Bisherige Verfahren kommen durch die zunehmende Komplexität an ihre Grenzen. Mit datengestützten Verfahren versucht man bisher nicht erfasste Einflussfaktoren in den Produktionsprozessen bestmöglich zu modellieren, in den Daten Muster zu erkennen und damit präzisere Abläufe zu planen“, erklärt Kathrin Kramer. Beispielsweise können bestimmte maschinelle Lernverfahren genutzt werden, um in bestehenden Daten zu beispielsweise Materialien oder Arbeitsdauern Muster zu identifizieren und aus diesen für zukünftige Aufträge zu lernen. Die Maschine kann ihre eigenen Abläufe als selbstlernendes System so stetig verbessern.

Das Forschungsprojekt an der Leuphana wird bis Ende September 2024 mit 438 000 Euro vom Ministerium für Wissenschaft und Kultur Niedersachsen gefördert. Verbundpartner sind die Leibniz Universität Hannover, Hochschule Emden/Leer, Hochschule Hannover, Technische Universität Braunschweig sowie das OFFIS Institut. 

Das Institut für Produkt- und Prozessinnovation lädt am 22. September Unternehmer*innen zu einer Videokonferenz zum Thema „Welches Potential hat maschinelles Lernen in meinem Unternehmen? “. Zwischen 17 und 18.30 Uhr wird die praxisnahe Anwendung des maschinellen Lernens im Produktionsumfeld diskutiert.

„Zentrum für digitale Innovationen Niedersachsen (ZDIN)“
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