Orchestrierung kognitiver und nachhaltiger Produkte und Produktionssysteme
Orchestrierung ist der zentrale Katalysator, um die Effizienz und nahtlose Integration zahlreicher miteinander vernetzter Komponenten innerhalb kognitiver industrieller Systeme zu optimieren. Sie reicht von der Orchestrierung von Produktionsabläufen und der Koordination von Shopfloor-Aktivitäten bis hin zur Unterstützung der Zusammenarbeit von Engineering-Teams. Unsere Vision ist es, diese komplexe Aufgabe über einzelne Maschinen, Prozesse und Stakeholder hinaus zu erweitern – hin zu einer ganzheitlichen Betrachtung des Produkts über die gesamte Wertschöpfungskette: von verschiedenen Lieferketten über Montage, Nutzung und Wartung bis hin zu Recycling.
Forschungsansatz
Der Forschungsansatz zur Orchestrierung umfasst:
- Automatisierte Prozesse durch KI
- Interdisziplinäres Co-Design mit Experten unterschiedlicher Fachrichtungen
- Selbstkonfigurierende und selbstoptimierende Shopfloors durch datengestützte Erkenntnisse
- Starker Fokus auf Qualitätssicherung und Zertifizierung, um Industriestandards einzuhalten
Dieses vielschichtige Vorgehen zielt darauf ab, Effizienz, Zusammenarbeit und Produktqualität in industriellen Umgebungen deutlich zu steigern.
Technologien und Innovationen
Wir entwickeln und erproben anwendungsorientierte Lösungen, darunter:
- Modernisierung von Legacy-Systemen (LLMs, statische und dynamische Code-Analysen, automatisiertes Refactoring etc.)
- Einsatz von KI im Software Engineering – und umgekehrt
- Adaptives Monitoring von Engineering-Prozessen
- Interdisziplinäre Wissensdokumentation und Konsistenzprüfungen
- Flexible Mensch-Roboter-Kollaboration
- Anpassbare Shopfloor-Layouts
Anwendungsfelder und Branchen
- Softwareanbieter
- Montage- und Fertigungsunternehmen
- Branchen im digitalen Wandel (Unternehmen im oder für Transformationsprozesse)
- Lieferketten-Industrien
Forschungsbereiche
Engineering-Orchestrierung integriert vielfältige Systeme und Teams, verbindet KI mit klassischem Software Engineering und stellt reibungslose Kommunikation über Disziplinen hinweg sicher. Designer, Ingenieure und Data Scientists arbeiten auf kollaborativen Plattformen zusammen, um kognitive Produkte und Produktionssysteme zu entwickeln. Ein zentrales Element ist die Modernisierung von Legacy-Systemen, um eine nahtlose Integration mit neuen Technologien zu ermöglichen. Durch klare Rollenverteilung und die Nutzung von Echtzeitdaten entsteht eine effiziente Koordination und fundierte Entscheidungsfindung.
Shopfloor-Orchestrierung koordiniert Ressourcen, Automatisierung und Entscheidungsprozesse, um Produktion effizient zu gestalten und flexibel auf Veränderungen oder Störungen zu reagieren. Intelligente Maschinen, Robotik und menschliche Zusammenarbeit werden integriert, während IoT und Sensorik Echtzeitdaten liefern. Ziel ist eine selbstkonfigurierende, selbstoptimierende Produktionsumgebung mit minimalem manuellem Eingriff. Dazu gehören adaptive Systeme, die Maschinen- und Personaleinsätze überwachen, Szenarien simulieren und Energieflüsse orchestrieren, um Kosten zu senken und Nachhaltigkeit zu fördern.
Autonomie ist ein zentrales Element kognitiver Systeme, da sie über reine Automatisierung hinausgeht. Orchestrierung ermöglicht unabhängige Entscheidungen und adaptives Lernen für Roboter, Fahrzeuge und KI-Systeme, die bereits entscheidend zur Prozessoptimierung beitragen. Der Fokus liegt darauf, diese Systeme an wechselnde Bedingungen anzupassen, komplexe Workflows zu steuern und den Übergang zwischen Autonomiegraden zu managen. So wird eine nahtlose Integration in den Systemlebenszyklus erreicht und eine effiziente, sichere Zusammenarbeit zwischen autonomen Technologien und Menschen gewährleistet.
Qualität über den gesamten Lebenszyklus kognitiver Produkte und Produktionssysteme sicherzustellen erfordert die Orchestrierung von Prozessen, Aufgaben und Ressourcen. Mithilfe von Simulationen, kontinuierlichem Monitoring und Datenanalysen werden Qualitätsstandards während Design, Entwicklung und Betrieb gewährleistet. Dies umfasst die Kontrolle von Abweichungen, die Umsetzung von Korrekturmaßnahmen sowie die Balance zwischen Effizienz und Wirksamkeit. Ziel ist es, Zertifizierung, Sicherheit und Usability systematisch zu unterstützen und so die Zuverlässigkeit und Nachhaltigkeit industrieller Systeme langfristig zu sichern.
