Künstliche Intelligenz als Gamechanger in der Produktion

KI made in Europe – ja sogar in Austria – ist also kein Wunschdenken, sondern Realität. Allen voran steht KI-Pionier Sepp Hochreiter. Sein Large Language Model steckt in fast allen KI-Anwendungen des Alltags. Neben seiner Tätigkeit an der JKU hat er mit Company Builder Netural X sowie PIERER Digital Holding die NXAI GmbH gegründet und überträgt dort die Forschung in Produkte für die Industrie. „Die JKU Linz zählt zu den KI-Leuchttürmen in Europa. Unsere Forschungspublikationen sind auf den wichtigsten KI-Konferenzen der Welt vertreten“, sagt Hochreiter im Interview auf Seite 8.

KI made in Austria

Auch Alois Ferscha, wissenschaftlicher Leiter des Kompetenzzentrums Pro2Future und Leiter des JKU-Instituts für Pervasive Computing, zählt zu den KI-Pionieren (siehe Interview Seite 9). Mit Streaming AI verfolgt er den Ansatz einer künstlichen Intelligenz, die wie ein Mensch denkt. An der Fachhochschule Oberösterreich ist das Thema KI ein zentrales Element in der Ausbildung und Forschung. „Denn die Integration von KI in die Produktion bietet weitreichende Möglichkeiten, die Effizienz, Qualität und Flexibilität von Produktionsprozessen zu steigern“, sagt Holger Gröning, Studiengangskoordinator Intelligente Produktionstechnik am Campus Wels.

Wettbewerbsfähig bleiben

In den zahlreichen Forschungsprojekten geht es um zerstörungsfreies Prüfen, Mensch-Maschine-Interaktion in der laufenden Qualitätskontrolle oder um Trainingsmethoden für KI. Künstliche Intelligenz soll außerdem Prozesse energieeffizienter machen, Logistikprozesse optimieren oder Vorhersagen treffen, wann und wie Produktionsprozesse anzupassen sind. Details zu den Projekten der FH Oberösterreich lesen Sie auf Seite 10. Und warum das alles? Die industrielle Produktion steht weltweit vor großen Herausforderungen. Steigende Energiekosten, der Mangel an Fachkräften und die zunehmende Globalisierung erfordern innovative Lösungen, um wettbewerbsfähig zu bleiben. Auch in Österreich.

Der Cluster unterstützt

„Gerade für den österreichischen Mittelstand bietet KI enorme Chancen, um langfristig erfolgreich zu bleiben“, ist Mechatronik-Cluster-Manager Elmar Paireder überzeugt. „Vieles ist aber Zukunftsmusik oder steckt noch in Kinderschuhen. Fakt ist: Unternehmen, die auf KI setzen, können sich langfristige Wettbewerbsvorteile sichern.“ Laut Statistik Austria setzten 2024 20 % der österreichischen Unternehmen ab zehn Mitarbeitern KI-Technologien ein, im Dienstleistungssektor 23 %, im produzierenden Bereich erst rund 15 %. Laut IHS lag das Wachstum der österreichischen Industrie zuletzt unter dem EU-Durchschnitt, was auf Reformbedarf hindeutet. KI könnte ein nachhaltiger Gamechanger sein. Der Mechatronik-Cluster (MC) bietet dazu Projekte, Informationsveranstaltungen und Schulungen.

KI im Donauraum etablieren

Disruptive künstliche Intelligenz in konkrete Anwendungen bringen, die Mitarbeiter dafür fit machen und so KMU im Donauraum stärken – daran arbeitet der MC im EU-Interreg-Projekt „BrAIn“ (BRinging Artificial INtelligence towards SMEs). Nicht alle KMU in den Donauländern sind mit der Relevanz und dem Potenzial von KI gleichermaßen vertraut. „BrAIn“ will die Wettbewerbsfähigkeit von KMU in den Donauländern stärken, indem es konkrete Anwendungen für disruptive KI-Systeme entwickelt. Gleichzeitig soll die Belegschaft dafür qualifiziert werden. Erste Ergebnisse sind eine Trendstudie und ein Handbuch mit relevanten Policy Instruments sowie Best-Practice Beispielen.

Schlüsseltrends der Fertigung

Aus den Ergebnissen der Trendstudie hat das Projektteam zehn Schlüsseltrends der KI in der Fertigung identifiziert. Dazu zählen Prozessoptimierung durch Echtzeit-Datenanalyse, Qualitätskontrolle und Predictive Maintenance, also Vorhersage von Maschinenausfällen. Ein Schlüsseltrend ist die Mensch-Roboter-Kollaboration durch Cobots, Soft Robotics und Ergonomieunterstützung. Für nachhaltige Prozesse, Produkte und Kreislaufwirtschaft eignet sich der Einsatz von KI-Systemen ebenso wie für effiziente Lieferketten und Logistik. Zu den Schlüsseltrends zählen weiters Digitale Zwillinge für Simulation und Datensynchronisierung zwischen physischen und digitalen Systemen. Ein wachsender Trend in der Fertigung sind 3D-Drucktechnologien. Die Schulung des Personals – beispielsweise mittels VR- und AR-Technologien – gehört ebenso zu den Megatrends wie das Engineering von Maschinen und Anlagen. „Diese Trends gilt es, nachhaltig in Unternehmen zu integrieren. Der Mechatronik-Cluster greift diese Themen 2025 in Webinaren, Fachveranstaltungen und Schulungen auf“, betont Paireder.

Best Practice aus Oberösterreich

Die Best-Practice-Beispiele aus dem „BrAIn“-Handbuch im Fertigungssektor kommen alle aus Oberösterreich. Sie reichen von Start-ups bis zu Leitbetrieben und außeruniversitären Forschungsgesellschaften. Die Linzer COISS GmbH entwickelt intelligente Plug-and-Play-Sensorik und Software für optimierte Produktion. Die KI-fähige Edge-Computing-Lösung „auros“ von Danube Dynamics – ebenfalls aus Linz – ermöglicht es, KI-Automatisierung und Digitalisierungsintegration einfach zu realisieren. Mit dem Davis CoPilot von Dynatrace können Benutzer mühelos Abfragen, Daten-Dashboards und Daten-Notizbücher in natürlicher Sprache erstellen und erhalten Codierungsvorschläge für die Workflow-Automatisierung.

Anwendungen für Industrie

Die KEBA AG hat ein Erweiterungsmodul entwickelt, mit dem Industriekunden schnell mit KI loslegen können. RK Metalltechnik wollte mit Augmented Reality seine Wettbewerbsfähigkeit steigern und Lieferzeiten verkürzen. Die PROFACTOR GmbH entwickelte ein System, das direkt auf die Blechteile projiziert und so die Entnahme der lasergeschnittenen Teile effizienter macht sowie die Mitarbeiter entlastet. Mehr über die KI-Kompetenz bei PROFACTOR lesen Sie auf Seite 13. Die Artificial Intelligence der winkk GmbH aus Hagenberg behält in Unternehmen den Überblick über alle Informationen und liefert wie ein digitales Teammitglied den richtigen Input, wenn er gebraucht wird. 

KI reduziert Lebensmittelmüll

Auch Anwendungsbeispiele der beiden KI-Pioniere aus Hagenberg – die RISC Software GmbH und das Software Competence Center Hagenberg (SCCH) – finden sich im Handbuch. Im Fall des SCCH sind es Data-Science- und Software-Science-Lösungen, die Engineering und Testing sowie Produktionsprozesse verbessern. Um KI-Systeme zu zertifizieren, hat das SCCH mit TÜV AUSTRIA TRUSTIFAI gegründet. „Durch ein unabhängiges Qualitätssiegel nach höchsten Standards wird Vertrauen in die sichere und zuverlässige Anwendung von KI geschaffen“, sagt Area Manager Software Science Michael Moser. Für die Biobäckerei brotsüchtig hat das SCCH eine KI-basierte Produktionsplanung entwickelt, die die Retouren um 20 Prozent reduziert hat. Mehr über SCCH lesen Sie auf Seite 12.

AI-Schmiede Hagenberg

Die RISC Software GmbH ist im „BrAIn“-Handbuch gleich zweimal vertreten. Sie entwickelt KI-Systeme u. a. für Logistik- und Medizininformatik sowie industrielle Anwendungen. RISC unterstützte das Leichtmetallkompetenzzentrum Ranshofen mit einem Softwareprodukt zur Produktion im Aluminiumstrangguss. Digitale Zwillinge und KI sollen generell die Leichtmetallproduktion effizienter und emissionsärmer gestalten. Auch dazu lesen Sie mehr auf Seite 12. RISC betreibt sogar eine AI-Akademie. „Unser AI Innovators Bootcamp bietet die Möglichkeit, sich intensiv mit aktuellen und zukünftigen KI-Technologien vertraut zu machen und das notwendige Wissen für eine sichere Anwendung zu erlangen“, erklärt CEO Wolfgang Freiseisen.

KI überwacht Maschinen

Das zweite EU-Projekt, in dem der Mechatronik-Cluster mit dem SCCH aktiv ist, heißt IPMAI (Interpretable Prescriptive Maintenance using Artificial Intelligence). Forschungseinrichtungen aus Österreich und Tschechien arbeiten darin an einer vorausschauenden KI-gestützten Wartungsstrategie für Maschinen mit Getrieben für KMU. Ein zentrales Element des Projekts ist die Erklärbarkeit von KI-Systemen. „Damit die Akzeptanz von KI-Technologien bei Maschinenbedienern und Technikern gewährleistet ist, müssen diese Systeme nachvollziehbar und transparent sein. So wird die Maschinenwartung vereinfacht“, betont David Jödicke vom SCCH. 

Mit Cobots gegen den Fachkräftemangel

Bisher mussten alle einzelnen Maschinenkomponenten individuell überwacht werden. Der innovative IPMAI-Ansatz ermöglicht durch den Fokus auf das Getriebe eine frühzeitige Identifizierung von Wartungsbedarf an anderen Maschinenteilen. Ein weiteres innovatives Merkmal von IPMAI ist die Integration von Cobots, die Aufgaben übernehmen, die für Menschen zu komplex oder anstrengend sind. Verständliche Erklärungen für Techniker und Maschinenbediener gehören ebenfalls dazu.

Generative KI

Noch einmal zurück zu Siemens. Der Automatisierungsspezialist setzt auf generative KI. „Im industriellen Umfeld gibt es besondere Anforderungen wie erhöhten Datenschutz und Sicherheit. Zudem erfordert der Einsatz generativer KI eine nahtlose Integration in bestehende Systeme und eine robuste Überwachung“, erklärt Werner Schöfberger, Leiter der Business Unit Process Automation. „Unsere Vision des Industrial Copilot verbessert die Zusammenarbeit von Mensch und Maschine entlang der gesamten Wertschöpfungskette und beschleunigt Entwicklungs- und Innovationszyklen.“

„Hallo Maschine, wie geht es dir?“

Siemens bietet mit dem „Industrial Copilot for TIA Portal Engineering“ den ersten KI-basierten Assistenten für das Engineering im industriellen Umfeld. Der Assistent vereinfacht und beschleunigt Prozesse und reduziert Fehler durch die nahtlose Integration mit dem TIA Portal. Mit dem „Industrial Copilot for Operations“ können Bediener und Wartungstechniker mit Maschinen interagieren. Der KI-basierte Assistent identifiziert u. a. Maschinenprobleme, bietet Lösungsempfehlungen, minimiert den Aufwand für Schichtübergaben und vergleicht das Verhalten verschiedener Maschinen und Produktionslinien.

IPMAI

Interpretierbare präskriptive Instandhaltung mit Künstlicher Intelligenz
(Interpretable Prescriptive Maintenance assisted by AI)

Konsortium:
Software Competence Center Hagenberg GmbH (Leadpartner); University of Applied Sciences Upper Austria, Research and Development GmbH; AC2T research GmbH; University of South Bohemia in České Budějovice; College of Polytechnics in Jihlava; Intemac Solutions, s.r.o.; CDP Center for Digital Production GmbH; Business Upper Austria; dataPartner s.r.o.

Förderprogramm: 
Interreg ATCZ 
2021-2027

Projektzeitraum: 
01/24-12/26

>> Website

Kontakt:
Elmar Paireder
Mechatronik-Cluster
elmar.paireder(at)biz-up.at
+43 664 818 6574

opt1mus

Digitaler Zwilling für die Leichtmetallindustrie

Das Projekt entwickelt ein ganzheitliches System für die Leichtmetallindustrie, das mit digitalen Zwillingen und künstlicher Intelligenz die Produktion effizienter und emissionsärmer gestaltet. Virtuelle Simulationen ermitteln optimale Prozessparameter und reduzieren gefährliche sowie energieintensive Versuche. Das flexible System ermöglicht das Anpassen an innovative Prozesse und neue Legierungen.

www.risc-software.at