Forschungsprojekt DAWOPT - vom Datenstrom zur wissensbasierten Produktionsoptimierung. 

In Zusammenarbeit mit dem Fraunhofer Institut für Produktionstechnik und Automatisierung (IPA) in Stuttgart haben wir ein Verbundprojekt vorangetrieben, das durch das Innovationsprogramm InvestBW im Auftrag des Ministeriums für Wirtschaft, Arbeit und Tourismus Baden-Württemberg gefördert wird. Das Projekt trägt den Titel DAWOPT, was für "Vom Datenstrom zur wissensbasierten Produktionsoptimierung" steht. Gemeinsam wollen wir die Produktionsoptimierung durch eine Kombination von daten- und wissensbasierten Ansätzen neu definieren. 

Das übergeordnete Ziel unserer Forschungskooperation ist eine automatische Diagnose von Produktionsabweichungen (Anomalieerkennung) durch maschinelles Lernen, eine durch künstliche Intelligenz bereitgestellte Handlungsempfehlung für den Anwender durch Ursachenanalyse und Optimierungsmaßnahmen mit trainiertem (externalisiertem) Expertenwissen. Die Aufgabe unseres Forschungsprojektes ist es daher, einen neuen Ansatz für zukünftige Anwendungen der Wertstrommethode zu entwickeln, der auf Basis eines automatisch erfassten Datenstroms dem Anwender wissensbasierte Vorschläge für gezielte Maßnahmen zur Optimierung der Produktion liefert. Basierend auf der etablierten Wertstrommethode steht eine echtzeitorientierte Wertstromanalyse zur Verfügung. Grundlage für die Weiterentwicklung sind Datenanbindungen an IIoT-Quellen, die es zusammen mit dem implementierten, neu entwickelten Kennzahlensystem ermöglichen, bestehende Wertschöpfungsprozesse eines Wertstroms zu unterschiedlichen Zeitpunkten zu bewerten. Die Anwender einer solchen digitalen Anwendung stehen vor der operativen Aufgabe, zu erkennen, an welcher Stelle im Produktionssystem der nächste sinnvolle Hebel zur Verbesserung anzusetzen ist. Ohne ausgewiesene Lean-Expertise fehlt den meisten Anwendern das Wissen, welche KPI-Abweichung welche Verbesserungsmaßnahme notwendig macht. Das fehlende Expertenwissen in Kombination mit der Schwierigkeit, diese Zusammenhänge einfach aus den vorhandenen Daten abzuleiten, führt dazu, dass Produktionsmitarbeiter häufig die falschen Schlüsse ziehen. Diese Lücke wollen wir in einem mehrstufigen hybriden Ansatz (daten- und wissensgetrieben) mit Methoden des maschinellen Lernens (ML), Wissensgraphen und künstlicher Intelligenz (KI) schließen. 

Seit August 2023 haben wir unsere Kompetenzen gebündelt: Neben der iFAKT Research & Technology sind am Fraunhofer Institut für Produktionstechnik und Automatisierung (IPA) in Stuttgart die Bereiche Fabrikplanung und Produktionsmanagement mit den Kompetenzen "Autonome Produktionsoptimierung", "WertstromDigital - die digitale Wertstromanalyse", "Wertstromdesign und Lean Production", sowie Cyber Cognitive Intelligence (CCI) mit der Kompetenz „Zuverlässige KI“ im Verbund unterwegs und wollen Anfang 2025 möglichst viele Erkenntnisse aus dem Forschungsprojekt ziehen, die wir in die Praxis umsetzen wollen. 

Das Projekt wird durch das Programm Invest BW des Ministeriums für Wirtschaft, Arbeit und Tourismus gefördert.

Projektpartner:

"Für mich gehen wir im Forschungsprojekt DAWOPT gemeinsam den nächsten Schritt in Richtung einer digitalen Wertstrommethode. Es geht nicht mehr nur darum, den Wertstrom digital zu erfassen, sondern ihn mit Hilfe von KI zu analysieren. Auf diese Weise können wir die Identifizierung von Verbesserungsmöglichkeiten mit erlerntem Expertenwissen kombinieren und breiter verfügbar machen." 

- Tim Teriete

M.Sc. M.Sc. Tim Teriete
Wissenschaftlicher Mitarbeiter
Fraunhofer‐Institut für Produktionstechnik und Automatisierung IPA
Fabrikplanung und Produktionsmanagement