Foto: Leibniz Universität Hannover
KI in der Produktion – dafür bietet das Experimentierfeld des Förderprojekts IIP-Ecosphere am Institut für Fertigungstechnik und Werkzeugmaschinen der Uni Hannover Unternehmen die Möglichkeit des Ausprobierens.

Automation

Uni Hannover startet KI-Experimentierfeld für Produktion

Die Leibniz Universität Hannover eröffnet ein Experimentierfeld für produktionsbezogene KI-Technologien. Es startet mit einem Online-Event am 15. Dezember 2021

Die Leibniz Universität Hannover eröffnet ein Experimentierfeld für produktionsbezogene KI-Technologien. Es startet mit einem Online-Event am 15. Dezember 2021

Das neue Experimentierfeld des Förderprojekts IIP-Ecosphere (Next Level Ecosphere for Intelligent Industrial Production) bietet Unternehmen im Produktionsumfeld die Möglichkeit, neuartige Technologien der Künstlichen Intelligenz (KI) kostenfrei zu erproben. „So werden wir gemeinsam Hemmnisse aus dem Weg räumen und Unternehmen in die Lage versetzen, KI-Methoden erfolgreich anzuwenden und weiterzuentwickeln“, sagt Per Schreiber vom Institut für Fertigungstechnik und Werkzeugmaschinen der Leibniz Universität Hannover, der das Projekt IIP-Ecosphere koordiniert.

Spanende Produktion im Mittelpunkt des Experimentierfelds

Der Experimentierraum ist dafür mit hochwertiger Hard- und Software ausgestattet: Dazu gehören unter anderem eine Werkzeugmaschine, Hochleistungsrechner und ein kollaborativer Roboter am Institut für Fertigungstechnik und Werkzeugmaschinen, um KI-Technologie im Kontext der spanenden Produktionstechnik testen zu können. Der VDW (Verein Deutscher Werkzeugmaschinenfabriken) ist einer der Partner von IIP-Ecosphere.

Da der Einsatz von KI in der industriellen Produktion auf Modellen des maschinellen Lernens beruht, die eine außergewöhnlich hohe Rechenleistung benötigen, steht Unternehmen am Forschungszentrum L3S außerdem der derzeit schnellste Hochleistungsrechner für Künstliche Intelligenz zur Verfügung: der Nvidia DGX-A100 mit einer Leistungsfähigkeit von 5 Brd. Rechenoperationen pro Sekunde.

KI gilt als Schlüsseltechnologie für den Erhalt der Wettbewerbsfähigkeit der deutschen Industrie. Aber noch fehlt es vor allem im Mittelstand am einfachen Zugang zu KI-Technologien, an Fachkompetenz oder an Experimentierräumen:

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Erster Test des Experimentierfelds bereits gelungen

Der erste Test mit einem externen User des DGX-A100 war bereits erfolgreich. Prostep, ein Beratungsunternehmen für Product-Lifecycle-Management mit einem Standort in Hannover, hat als erstes Unternehmen ein Pointnet-Modell für die semantische Segmentierung einer Industrieanlage mithilfe des Hochleistungsrechners trainiert. Das Ziel von Prostep: ein digitaler Zwilling der Rohrleitungen einer industriellen Anlage. Hierfür fertigte das Unternehmen über einen 3D-Scan eine Punktwolke (point cloud) der gsamten Anlage an, aus der verschiedene semantische Segmentierungsbereiche extrahiert werden sollten. Um diese Extraktion zu ermöglichen, musste zunächst das eingesetzte neuronale Netz Pointnet, das Punktwolken direkt verarbeitet, mit Hilfe von Deep Learning trainiert werden.

Trainingszeit von drei Wochen auf drei Tage reduziert

Das Ergebnis der Trainings kann sich sehen lassen: „Dank der Nutzung des DGX-A100 konnten wir die Testläufe in nur zwei beziehungsweise drei Tagen abschließen“, berichtet Dr. Josip Stjepandic, Head of Business Unit 3D Product Creation bei Prostep. Damit erzielte das Unternehmen eine 4,3-fache Beschleunigung der Trainingszeit gegenüber dem eigenen Quadro RTX 4000, mit dem dasselbe Verfahren bis zu drei Wochen dauert. Zusätzlich steigerte der DGX-A100 die Genauigkeit der Berechnung von 60 auf 70 %. Unter anderen Voraussetzungen, etwa bei der Verwendung desselben Betriebssystems im Unternehmen und im IIP-Experimentierfeld, könnte die Genauigkeit noch weiter erhöht werden.

Keine Investitionen in teure KI-Infrastruktur

Das Beispiel zeigt, wie vor allem kleinere Unternehmen in Zukunft vom IIP-Experimentierfeld profitieren können. Ohne selbst in die nötige, aber oft teure Infrastruktur für ihre KI-Berechnungen investieren zu müssen, können sie per Cloud-Zugang die Schnelligkeit und Leistungsstärke des DGX-A100 am L3S nutzen. Zusätzlich können sie den Zeitaufwand für die Erprobung ihrer KI-Ansätze erheblich senken.

Virtuelle Eröffnungsveranstaltung

Bei der Eröffnungsveranstaltung am 15. Dezember 2021 können alle Interessierten virtuell dabei sein und sich über das Angebot informieren. Neben einer Einführung in das Konzept des Experimentierfelds geht es um erste Anwendungsbeispiele und Erfahrungsberichte. In einer offenen Diskussion können die Teilnehmer anschließend ihre Ideen und Beteiligungsmöglichkeiten mit den Mitarbeitern des Experimentierfelds besprechen.

sk