Industrielle Produktion ist geprägt vom Zusammenspiel alternder Maschinen, die aufgrund hoher Investitionskosten und langjähriger solider Basisfunktion immer noch verwendet werden, mit dem Fachkräftemangel, der dafür sorgt, dass es zunehmend weniger Mitarbeiter gibt, die durch ihr langjähriges Erfahrungswissen die Unzulänglichkeiten der Maschine ausgleichen und trotz fehlender moderner Softwaresteuerungen und Sensorik eine hohe Ausbeute qualitativ hochwertiger Produkte produzieren können. Die hohen Preise neuer Maschinen verhindern eine flächendeckende Modernisierung des Maschinenparks und somit bleibt das Nachrüsten intelligenter Unterstützungssysteme der Maschinen für weniger qualifizierte und oder weniger erfahrene Mitarbeiter die beste Option.
Die ArtFlex Software GmbH verfolgt das Ziel eine Retrofitting Lösung für unidirektionale Schneidemaschinen zu schaffen, durch die Materialverschwendung minimiert und der Maschinenbediener bestmöglich bei seiner Arbeit unterstützt wird. Diese soll sich durch eine möglichst einfach verständliche Benutzeroberfläche auszeichnen, mögliche Fehler durch den Maschinenbediener weitgehend verhindern und gleichzeitig durch Optimierung der Gruppierung von Aufträgen zu Sammelaufträgen den Materialeinsatz verringern, wodurch sich beim Maschinenbetreiber jährlich sechsstellige Eurobeträge einsparen lassen.
Dafür entwickelt die Hochschule Hof im Rahmen des EFRE-Projekts M4-SKI einen Demonstrator mit multimodaler Mensch-Maschine Schnittstelle, die den Benutzer Schritt für Schritt durch den Schneideprozess führt und gleichzeitig eine individuelle Reihenfolge der Arbeitsschritte ermöglicht. Dies wird durch ein Zusammenspiel von Sensorik und KI erreicht, die über die Bestimmung der Größe der Werkstücke und Abgleich mit dem Ablaufplan erkennt, welche Schnitte als nächstes zu tun sind und diese dem Benutzer über ein Display an der Maschine sowie zusätzliche optische und akustische Signale anzeigt. Im Rahmen des Vorhabens wird ermittelt, welche Kombination am hilfreichsten und kosten-effektivsten ist.
Die Hochschule Hof verfügt über Kompetenzen in der Gestaltung von KI-unterstützten Mensch-Maschine Interaktionen und nutzt diese zum Transfer technischer Artefakte zum Unternehmenspartner. Folgende Aufgaben werden von der Hochschule Hof übernommen:
- Finden und Evaluieren kosteneffizienter Sensorik, die im Zusammenspiel mit gängigen KI-Verfahren, die Werkstücke mit einer Genauigkeit von ca. 1 mm vermessen und ihre Position relativ zur Schneidemaschine bestimmen kann.
- Entwickeln eines Demonstrators, der mittels multi-modaler Benutzeroberfläche den Maschinenbediener bei seiner Tätigkeit unterstützt, indem die nächsten Bearbeitungsschritte angezeigt und potenzielle Fehlbedienungen erkannt und signalisiert werden.
Die ArtFlex Software GmbH verfügt über Kompetenzen in der Entwicklung von Software für Industriebetriebe und Optimierungsalgorithmen und bringt diese im Vorhaben ein, um folgende Aufgaben zu übernehmen:
- Erstellen eines grundlegenden UI-Konzepts in Übereinstimmung mit den etablierten Arbeitsprozessen der Industriebetriebe, so dass die Maschinenbediener mit der neuen Softwareunterstützung mit möglichst wenig Schulungsaufwand zurechtkommen.
- Erweitern des Demonstrators um die Funktion zur Reduzierung des Materialeinsatzes
- Evaluation des Demonstrators in realitätsnahen Szenarien
Der von der Hochschule Hof entwickelte Softwarecode wird unter einer permissiven und kommerziell-freundlichen Open Source Lizenz (z.B. Apache Lizenz v2) einer breiten Öffentlichkeit zur Verfügung gestellt und die entwickelten Verfahren über wissenschaftliche Publikationen verbreitet.
