Präzise „digitale Zwillinge“ für flexible Fertigungsprozesse
Neue ESF Plus-Nachwuchsforschungsgruppe WiProFlex der TU Chemnitz entwickelt neuartige wissensbasierte Prozessmodelle mit verringertem Datenbedarf exemplarisch für die Mikroelektronik
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Prof. Dr. Karla Hiller ist Sprecherin der ESF Plus-Nachwuchsforschungsgruppe WiProFlex. Foto: Jacob Müller
Die fortschreitende Entwicklung von Industrie 4.0 und Künstlicher Intelligenz (KI) eröffnet neue Perspektiven für eine moderne industrielle Fertigung. Die Möglichkeit des Einsatzes sogenannter „digitaler Zwillinge“ für die modellgestützte Prozessoptimierung und -kontrolle rückt in greifbare Nähe. Jedoch stoßen bestehende KI-Ansätze an ihre Grenzen, da sie sehr große Datenmengen benötigen und insbesondere in flexiblen Fertigungsumgebungen und bei heterogenen Produktportfolios oft nur kleine und heterogene Datensätze entstehen. Ziel der neuen interdisziplinären ESF Plus-Nachwuchsforschungsgruppe „Übertragbare wissensbasierte Prozessmodelle für eine flexible Fertigung“ (WiProFlex) an der Technischen Universität Chemnitz (TUC) ist daher die Entwicklung wissensbasierter Prozessmodelle, welche mit Hilfe von informierten Maschinellem Lernen vorhandene Daten geschickt mit Domänenwissen, wie physikalischen Theorien, Simulationen und Expertenwissen, anreichern. Dadurch können robuste und zuverlässige Prozessmodelle auch mit geringen Datenmengen entwickelt werden.
Demonstriert werden die Modelle an Prozessen aus der hochkomplexen Fertigung von Mikroelektronik. Diese Branche ist für Sachsen von besonderer Bedeutung – bereits heute wird jeder dritte Chip aus Europa im „Silicon Saxony“ hergestellt, Tendenz steigend. Als Ergebnis sollen neben einem Demonstrator auch Handlungsempfehlungen entstehen, damit das Vorgehen auf andere Fertigungsprozesse branchenübergreifend übertragen werden kann.
Das Vorhaben, an dem Nachwuchsforschende aus vier Fakultäten der TUC beteiligt sind, wird von der sächsischen Aufbaubank mit Mitteln aus dem Europäischen Sozialfonds Plus (ESF Plus) sowie vom Freistaat Sachsen mit rund 1,77 Millionen Euro über drei Jahre gefördert. Am Projekt beteiligt sind das Zentrum für Mikrotechnologien (Prof. Dr. Karla Hiller), Professur Smart Systems Integration (Prof. Dr. Harald Kuhn), Professur Wissenschaftliches Rechnen (Prof. Dr. Martin Stoll), Professur Produktionssysteme und -prozesse (Prof. Dr. Martin Dix), Professur Verteilte und Selbstorganisierende Rechnersysteme (Prof. Dr. Martin Gaedke) und die Professur Schaltkreis- und Systementwurf (Prof. Dr. Ulrich Heinkel). Ein Auftaktmeeting ist für den 19. März 2024 geplant.
Weitere Informationen erteilen Linda Jäckel, Leiterin der ESF Plus-Nachwuchsforschungsgruppe WiProFlex, Telefon +49 (0)371 531- 34681, E-Mail linda.jaeckel@zfm.tu-chemnitz.de, und die WiProFlex-Sprecherin Prof. Dr. Karla Hiller, Telefon +49 (0)371 531-33276, E-Mail karla.hiller@zfm.tu-chemnitz.de.
(Autorin: Linda Jäckel)
Mario Steinebach
21.02.2024
