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Theresia Bauer zu Besuch bei der Karlsruher Forschungsfabrik

Zukunftsvisionen für die Produktionstechnik von morgen, die Fertigstellung des Gebäudes am Campus Ost und die beginnenden Forschungsaktivitäten in der Forschungsfabrik waren Themen des Informationsbesuchs

Die baden-württembergische Ministerin für Wissenschaft, Forschung und Kunst, Theresia Bauer, hat sich bei einem Vor-Ort-Besuch über die Inbetriebnahme der seit 2018 entstandenen Karlsruher Forschungsfabrik für KI-integrierte Produktion informiert.

 „Die Forschungsfabrik ist ein idealer Ort, um Zukunftsvisionen für die Produktionstechnik in die Praxis umzusetzen und zu erproben. So werden einfallsreiche, neue Lösungen im Innovationscampus ‚Mobilität der Zukunft‘ vorangebracht. Ich bin beeindruckt, welches Innovationspotenzial für Baden-Württemberg hier – gestützt auf KI-Methoden und die Entkopplung von Hard- und Software – freigesetzt wird“, sagte Wissenschaftsministerin Theresia Bauer.

 „Digitalisierung, Künstliche Intelligenz und Maschinelles Lernen sind auch bei der industriellen Produktion die absoluten Top-Themen unserer Zeit“, so der Präsident des KIT, Professor Holger Hanselka. „Nur auf Basis universitärer Grundlagenforschung, daraus abgeleiteter Methoden und in der disziplinenübergreifenden Zusammenarbeit mit starken Partnern in Wissenschaft und Wirtschaft können wir unsere Innovationsfähigkeit sichern. Dafür ist die Karlsruher Forschungsfabrik ein Paradebeispiel.“

„Unser Ziel ist es, herausfordernde, innovative Fertigungsverfahren schnellstmöglich in die betriebliche Praxis zu bringen. Hier sind wir mit den bereits angelaufenen Aktivitäten, unter anderem auch im Rahmen des InnovationsCampus Mobilität der Zukunft bereits auf einem ausgezeichneten Weg“, so der Vizepräsident des KIT für Innovation und Internationales des KIT, Professor Thomas Hirth.

In der Karlsruher Forschungsfabrik wird das Zukunftsthema KI-integrierte Produktion an realen Prozessen praxisnah erforscht. Gestützt auf die neuesten Methoden der Digitalisierung und Künstlichen Intelligenz sollen herausfordernde Fertigungsverfahren in kürzester Zeit von der Idee in die betriebliche Praxis überführt werden. „Die Karlsruher Forschungsfabrik soll ein Schmelztiegel der innovativen Ideen werden. Hier sollen Wissenschaft und Industrie Hand-in-Hand die aktuellen Herausforderungen in der Produktionstechnik angehen, um neue Technologien schnell in die Industrie zu transferieren“, so Professor Jürgen Fleischer, Leiter des wbk Instituts für Produktionstechnik am KIT und Initiator der Karlsruher Forschungsfabrik. 

Aktuelle Forschung: Batteriezellen, elektrische Antriebe, additive Fertigung, agile Produktion

Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler präsentierten der Ministerin an mehreren Stationen den Stand aktueller Forschungsprojekte aus den Bereichen Batteriezellfellfertigung, elektrische Antriebe sowie additive Fertigung und agile Produktionssysteme.

Ein großer Teil dieser Projekte ist im Innovationscampus „Mobilität der Zukunft“ gemeinsam mit der Universität Stuttgart dem Thema „Advanced Manufacturing” sowie “Software-Defined Manufacturing” zugeordnet. Der Innovationscampus ist eine gemeinsame Initiative des KIT und der Universität Stuttgart, die den Austausch zwischen verschiedenen Wissenschaftsbereichen aber auch zwischen Wissenschaft und Wirtschaft fördert. Das Land investiert ca. 65 Millionen Euro in den Innovationscampus. Dazu kommen umfangreiche Landes- und Bundesmittel für die assoziierten Projekte und Umsetzungsorte.

Die Karlsruher Forschungsfabrik wurde vom wbk Institut für Produktionstechnik am KIT sowie den Fraunhofer-Instituten für Optronik, Systemtechnik und Bildauswertung (IOSB) und für Chemische Technologie (ICT) gegründet und wird gemeinschaftlich betrieben. Die Teams nehmen erste Forschungsaktivitäten auf. Die offizielle Eröffnung und Einweihung der ist für Anfang 2022 geplant.

Weitere Informationen:

Meldung zum Spatenstich:
https://www.kit.edu/kit/pi_2019_102_testzone-fur-die-agile-produktion.php

 

© für alle Bilder: Karlsruher Institut für Technologie, Allgemeine Services

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Agile Produktion: Mehr als 14 Millionen Euro für die Batterieforschung

© Robert Fuge
Innenansicht des SmartBatteryMakers mit zentralem Roboter und drei Produktionsmodulen zum Stapeln (links), Kontaktieren (Mitte) und Verpacken (rechts).

In der Karlsruher Forschungsfabrik entwickeln Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler gemeinsam ein agiles Produktionssystem, mit dem sich Batteriezellen vollständig format-, material- und stückzahlflexibel herstellen lassen. Die im Januar gestartete zweite Stufe des Projektes – AgiloBat2 – fördert das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) mit insgesamt 14,5 Millionen Euro.

Ein wesentlicher Bestandteil des Forschungsprojekts AgiloBat2 besteht darin, in der Karlsruher Forschungsfabrik ein agiles Produktionssystem zu errichten. „Dies wird sich massiv von allen bisherigen Produktionssystemen im Bereich der Batteriezellfertigung unterscheiden“, sagt der Initiator und Leiter der Projekte AgiloBat1 und AgiloBat2, Professor Jürgen Fleischer, Leiter des wbk Instituts für Produktionstechnik am Karlsruher Institut für Technologie (KIT). „Es wird skalierbar sein, wodurch es sich von derzeitig etablierten starren Produktionslinien erheblich abgrenzt. Dadurch werden wir in der Lage sein, wirtschaftlich kleine bis mittlere Stückzahlen, verschiedene Materialien und Formate abzubilden“. Erreicht werden soll dies durch standardisierte Roboterzellen, die die Produktionsmodule aufnehmen. Dort finden dann die eigentlichen Prozessschritte statt, die unterschiedliche Formatgrößen ermöglichen und bereits während des Produktionsprozesses vielfältige Qualitätssicherungsschritte vornehmen und so Ausschuss vermeiden. 

Kontakt bei Rückfragen:

Dr.-Ing. Janna Hofmann, Oberingenieurin Elektromobilität, wbk Institut für Produktionstechnik am Karlsruher Institut für Technologie (KIT)

Tel.: +49 1523 9502584
Mail: Janna.Hofmann@kit.edu

 

Hier erfahren Sie mehr zu AgiloBat2: https://www.kit.edu/kit/pi_2021_018_agile-produktion-mehr-als-14-millionen-euro-fur-die-batterieforschung.php

[Podcast] Interview mit Dr. Olaf Sauer

© Big Data Insider

Oliver Schonschek von Insider Research führte mit Dr. Olaf Sauer ein Gespräch über das Modell der Embedded Scientists in der Forschungsfabrik und über die Idee, der Karlsruher Forschungsfabrik, mit einem neuen Prozess für ein neues Produkt sehr schnell an den Markt gehen zu können.

Dieser Podcast wird in Zusammenarbeit mit dem Smart Electronic Factory e.V. präsentiert.

 

Zum Podcast auf Soundcoud

InnovationFestival @karlsruhe.digital

© karlsruhe.digital | Dennis Dorwarth Photographie

Am 16. Oktober 2020 fand das erste InnovationFestival @karlsruhe.digital als Hybrid-Veranstaltung statt. 40 geladene Gäste vor Ort verfolgten die Keynotes und spannende Impulsvorträge, ebenso wie ca. 2.000 Zuschauer*innen aus 16 Nationen per Livestream.

Dr. Olaf Sauer stellte in seinem Vortrag die Karlsruher Foschungsfabrik für KI-Integrierte Produktion vor.

 

Weitere Informationen auf den Seiten von karlsruhe.digital

Der Rohbau steht, die Kräne sind abgebaut

Immerhin rd. 100m sind es von der hinteren KIT-/Leichtbauhalle bis zur vorderen, zweigeschossigen Fraunhofer-Halle.

Danke an alle Planer, Projektleiter/-manager, Bauleiter und ausführenden Firmen, dass wir diese Phase unbeschadet überstanden haben. Hier sind ein paar Impressionen vom 24.04.2020 mit aktuellen Einblicken in die Hallen. Der Innenausbau hat begonnen.

Blick in die KIT-/Leichtbauhalle
Blick in die Fraunhofer-Halle, Erdgeschoss
Blick in die Industrie 4.0-Halle im 1. OG

Grundsteinlegung zur „Karlsruher Forschungsfabrik“ befeuert Vision von der selbstlernenden Fertigung

Gestützt auf Digitalisierung, Künstliche Intelligenz und Maschinelles Lernen, überführen Wissenschaft und Industrie neue, herausfordernde Fertigungsverfahren gemeinsam und in kürzester Zeit vom Reißbrett in die betriebliche Praxis: Das ist die Vision der Karlsruher Forschungsfabrik. Im Beisein von mehr als 100 Gästen aus Wirtschaft, Politik und Wissenschaft haben das Karlsruher Institut für Technologie (KIT) und die Fraunhofer-Gesellschaft (FhG) heute die Grundsteinlegung zu dem Gemeinschaftsprojekt gefeiert. Ab Ende 2020 wollen Forscher und Unternehmensvertreter die Arbeit in der Forschungsfabrik aufnehmen.

(Teilnehmer v.l.n.r.: Dr. Otto Fritz Bode, BMBF; Prof. Jürgen Beyerer, IOSB; Dr. Olaf Sauer, IOSB; Staatssekretärin Katrin Schütz, MWBW; Prof. Frank Henning, ICT; Ministerialrat Ulrich Steinbach, MKBW; Prof. Holger Hanselka, KIT-Präsident; Prof. Alexander Kurz, Vorstand der Fraunhofer Gesellschaft; Prof. Jürgen Fleischer, wbk am KIT; Prof. Renate Schubert, Vorsitzende des KIT-Aufsichtsrates; Dr. Frank Mentrup, Oberbürgermeister der Stadt Karlsruhe; Michael Ganß, KIT-Präsidium.)

Nach dem Spatenstich im Dezember 2018 hat ein für die Innovationskraft des Standorts Deutschland bedeutendes Vorhaben den zweiten Meilenstein genommen: Nach der Grundsteinlegung am 25.07.2019 auf dem Campus Ost des KIT ist die Karlsruher Forschungsfabrik – ein Entwicklungs- und Demonstrationszentrum für die Fabrik der Zukunft – auf dem Weg zur baulichen Fertigstellung. Ab Ende 2020 sollen neue Produktionstechnologien hier deutlich schneller als bisher geplant, getestet und in die Industrie transferiert werden. „Die Karlsruher Forschungsfabrik schafft die einzigartige Möglichkeit, das Zukunftsthema Intelligente Produktion an realen Prozessen praxisnah zu erforschen“, sagte der Präsident des KIT, Professor Holger Hanselka. „Gemeinsam bringen die Partner KIT und Fraunhofer ihre umfassende Expertise auf den Gebieten Künstliche Intelligenz, Maschinenbau, Prozesstechnik, Sensorikentwicklung und Sensorikintegration ein, um Mehrwerte für starke, innovative Unternehmen zu schaffen.“

Professor Alexander Kurz, Vorstand der Fraunhofer-Gesellschaft für Personal, Recht und Verwertung, lobte den breiten, kooperativen Ansatz: „Mit dem gemeinsamen Vorhaben bündeln das KIT und die Fraunhofer-Gesellschaft ihre Forschung in Karlsruhe im Bereich zukünftiger, innovativer Produktionstechnologien und -methoden. Das Konzept der Einbeziehung sowohl der Wirtschaft als auch der Weiterentwicklung der Forschung bis hin zur akademischen Ausbildung wird mit dem gemeinsamen Ansatz bestens umgesetzt.“

Staatssekretärin Katrin Schütz vom Ministerium für Wirtschaft, Arbeit und Wohnungsbau Baden-Württemberg betonte den Nutzen für die regionale Wirtschaft: „Die Karlsruher Forschungsfabrik wird ein Leuchtturm für den Innovationsstandort Baden-Württemberg. Um unseren Status als Innovationsregion Nummer 1 in Europa weiter zu festigen, müssen wir neue Technologien so schnell wie möglich in die betriebliche Anwendung bringen. Die Forschungsfabrik wird dies maßgeblich beschleunigen.“

„Mit der Forschungsfabrik werden in mehrfacher Hinsicht neue Wege beschritten“, ergänzte Ulrich Steinbach, Amtschef im Ministerium für Wissenschaft, Forschung und Kunst Baden-Württemberg. „Sie ist ein hervorragendes Beispiel für die gemeinsame Forschung des KIT und der Karlsruher Fraunhofer-Institute. Erforscht wird dort zum Beispiel, wie man bereits sehr früh – das heißt, wenn die für ein neues Produkt erforderlichen Fertigungsprozesse womöglich noch nicht vollständig verstanden werden – qualitativ hochwertige Ergebnisse erzielen kann. Damit legen wir einen weiteren Grundstein für neue Technologien aus Baden-Württemberg.

Auf dem Weg zur agilen Produktion

Mit diesem anspruchsvollen Ziel vor Augen haben zwei starke Forschungsinstitutionen die Karlsruher Forschungsfabrik gemeinsam initiiert und werden sie auch gemeinsam betreiben: zum einen das KIT mit seinem wbk Institut für Produktionstechnik unter Leitung von Professor Jürgen Fleischer, zum anderen die Fraunhofer-Gesellschaft mit ihrem Institut für Chemische Technologie ICT – vertreten insbesondere durch dessen stellvertretenden Leiter und Inhaber der Professur für Leichtbautechnologie am Institut für Fahrzeugsystemtechnik des KIT Professor Frank Henning – und ihrem Institut für Optronik, Systemtechnik und Bildauswertung IOSB unter Leitung von Professor Jürgen Beyerer, der zudem die Professur für Interaktive Echtzeitsysteme am Institut für Anthropomatik und Robotik des KIT innehat.

Die drei genannten Wissenschaftler sowie Dr. Olaf Sauer vom Fraunhofer IOSB als Koordinator des Projekts auf Seiten der Fraunhofer-Gesellschaft erläuterten bei der Grundsteinlegung, wie die Forschungsfabrik mittels „KI-integrierter Produktion“ die gesteckten Ziele erreichen soll: „Modernste Digitalisierungsmethoden, Künstliche Intelligenz und Maschinelles Lernen ermöglichen es uns, neue Produktionstechnologien deutlich schneller zu planen, zu testen und vor allem frühzeitig in die Industrie zu überführen.“ In gemeinsamen Verbundprojekten
mit Industrieunternehmen wie „SMiLE – Systemintegrativer Multi-Material-Leichtbau für die Elektromobilität“ oder „MoPaHyb – Modulare Produktionsanlage für hochbelastbare Hybridbauteile“ haben KIT und Fraunhofer bereits eine Fülle einschlägiger Erfahrungen gesammelt. Angestrebt wird eine agile Produktion, das heißt: Hochwertige Produkte laufen bereits vom Band, während das dazugehörige Fertigungsverfahren noch optimiert wird. Ziel agilen Produzierens ist es, die „Time-to-Market“ signifikant – teilweise um mehrere Jahre – zu verkürzen. Das ermöglicht es innovationsstarken Unternehmen, neue Produkte deutlich früher als bisher auf den Zielmärkten zu platzieren. Wie das geht, wollen die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler der Forschungsfabrik herausfinden und gemeinsam mit Industriepartnern in die Anwendung überführen. Ihrem Claim „Etablierte Prozesse optimieren – unreife Prozesse ertüchtigen“ entsprechend, nehmen sie hierbei die Reifmachung eines Produktionsprozesses im Labormaßstab ebenso in den Blick wie den Produktionsanlauf auf der Maschine im industriellen Maßstab sowie, zuletzt, die kontinuierliche Überwachung und Verbesserung einer laufenden Produktion. Alle drei Phasen werden in der Forschungsfabrik durch Methoden des
Maschinellen Lernens und Künstlicher Intelligenz unterstützt. Angetrieben werden die KIT- und Fraunhofer-Forschenden von der Vision, nicht nur einzelne Fertigungsschritte agil zu machen, sondern ganze Prozessketten zu einem intern kommunizierenden, selbstlernenden System auszubauen.