Am 24. Januar 2023 startete das EU-Projekt TEF-AI-Matters. Es ist Teil des Programms „Digital Europe“ und wird mit 60 Millionen Euro gefördert. Die Physikalisch-Technische Bundesanstalt (PTB) ist hierin als Metrologieinstitut beteiligt. Sie wird ihre Kompetenz beispielsweise rund um digitale Zwillinge oder um die Prüfung von Auswertesoftware einbringen und auf KI-Methoden erweitern. Ziel ist es, Qualitätsstandards für vernetzte Daten und KI auf messbare Größen zurückzuführen und so das Vertrauen in KI-Systeme zu stärken.
Insbesondere größere Firmen benötigten in einer zunehmend international aufgestellten Fertigungsinfrastruktur Referenzen, um die von ihnen hergestellten Komponenten und Produkte zu prüfen. Die Abteilung Fertigungsmesstechnik der PTB bietet diese Referenzen für die industrielle Produktion und gibt die Maße an die fertigende Industrie weiter, in Kooperation mit den DAkkS-akkreditierten Kalibrierlaboratorien.
Vor gut 20 Jahren konnte die Abteilung bereits ein Beispiel eines digitalen Zwillings in die Industrie transferieren: das sogenannte virtuelle Koordinatenmessgerät. Dieses Softwaremodul kann in die Auswertungssoftware von Koordinatenmessgeräten integriert werden und zusätzlich zum Messwert die dazugehörige Messunsicherheit berechnen und anzeigen.
Eine weitere Entwicklung nennt sich TraCIM. Sie bietet Anwendern eine internetbasierte Möglichkeit, die Ergebnisse ihrer eigenen Auswertungssoftware etwa von Koordinatenmessgeräten gegenüber den Referenzdaten der PTB zu prüfen. Über das Ergebnis der Prüfung erhalten Kunden ein Zertifikat.
Zukunftsfähige Qualitätsinfrastruktur
Diese Ansätze für die Digitalisierung im Fertigungsbereich gilt es systematisch weiterzuentwickeln, auch für KI-basierte Anwendungen. Wann sind die Ergebnisse eines KI-System vertrauenswürdig und zuverlässig? Wie lässt sich die Unsicherheit eines selbstlernenden KI-Systems, das sich zudem noch dynamisch ändert, quantifizieren? Welche Randbedingungen sind bei der Zertifizierung von KI-Systemen zu beachten? Diese und weitere Fragen stehen im Vordergrund.
Die PTB arbeitet dabei zusammen mit anderen zentralen Akteuren der deutschen Qualitätsinfrastruktur (BAM, DAkkS, DIN, DKE) an der Umsetzung einer digital transformierten, interoperablen und zukunftsorientierten Qualitätsinfrastruktur, der QI-Digital. Das gleichnamige Projekt wurde vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK) ins Leben gerufen.
Einer der Anwendungsfälle von QI-Digital ist die additive Fertigung oder 3D-Druck. Anknüpfungspunkte zum europäischen TEF-AI-Matters sind absehbar. Ein Beispiel sind die großen Datenmengen, die entstehen, wenn additiv gefertigte Komponenten per industrieller Computertomografie vermessen werden.
Zu TEF-AI-Matters
Das EU-Projekt TEF-AI-Matters ist eines von vier größeren Netzwerk-Verbundprojekten, die im Januar 2023 mit dem Ziel gestartet wurden, KI-basierte Software- und Hardwarelösungen und -produkte, einschließlich Roboter, in realen Umgebungen zu testen. Der Name TEF steht dabei für Testing and Experimentation Facilities. Es geht um vier Bereiche: verarbeitende Industrie / Manufacturing, Gesundheitswesen / Health Care, intelligente Städte und Gemeinden / Smart Cities & Communities sowie Agrar- und Lebensmittelindustrie / Agri-Food.
An dem Netzwerkprojekt AI-Matters (Manufacturing TesTing and experimentation facilities for EuRopean SMEs) sind insgesamt 25 Institutionen aus acht Ländern beteiligt. Sie testen neuartige KI-Ansätze in realitätsnahen Fertigungsumgebungen und entwickeln Angebote für deren Zertifizierung. Ziel ist eine nachhaltige Bereitstellung dieser Dienstleistungen, insbesondere für kleine und mittlere Unternehmen und über den Förderzeitraum von fünf Jahren hinaus.
Das Projekt wird vom Institut CEA-LIST in Saclay in der Nähe von Paris koordiniert. Der Netzwerkknoten in Deutschland wird vom Fraunhofer-Institut für Produktionsautomatisierung IPA in Stuttgart koordiniert (Abteilung Roboter- und Assistenzsysteme). Die weiteren Partner des DE-Knotens sind der Forschungscampus Arena 2036 in Stuttgart, die Universität Stuttgart (Institut für Elektrische Energiewandlung, IWE) sowie die PTB in Braunschweig.
