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IMR-Kolloquium 18/19

 Artificial Intelligence for Industry - Naiver Traum oder digitale Zukunft

 [1] McCulloch, W. und Pitts, W.: A logical calculus of the ideas immanent in nervous activityIn: Bulletin of Mathematical Biophysics, Bd. 5 (1943), S. 115–133. 

 IMR-Abschluss

 

 Im Anschluss an die Vorträge diskutierten die Gäste bei einem Imbiss fleißig weiter mit den Referenten. Im Bild: Tobias Münker, M.Sc. (AG Mess- und Regelungstechnik - Mechatronik), Prof. Oliver Nelles (AG Mess- und Regelungstechnik - Mechatronik), Dr.-Ing. Pia Dreiseitel (Continental AG), Prof. Claus-Peter Fritzen (AG Technische Mechanik, stell. ZESS Vorsitzender) und Henning Jung, M.Sc. (AG Technische Mechanik). (v.l.n.r.)

 

 

Zusammen mit dem Institut für Mechanik und Regelungstechnik – Mechatronik (IMR) der Universität Siegen  und dem  VDI-Siegener Bezirksverein richtete das Zentrum für Sensorsysteme (ZESS) das traditionelle IMR-Kolloquium im Wintersemester 2018/19 aus.

„Illusion 4.0 – Deutschlands naiver Traum von der smarten Fabrik” – mit diesem Titel konstatieren Andreas Syska und Philippe Lièvre, dass die Vorstellung der webbasierten vernetzten Fabrik, die unter dem Schlagwort Industrie 4.0 mediale Präsenz genieße, alle Kriterien eines Hypes erfülle und unhaltbare Heilsversprechen liefere. Andererseits demonstrieren Konzerne wie Google oder Apple, mit welcher Schlagkraft es modernen Datenverarbeitungsmethoden gelingt, Gesichter zu erkennen oder gesprochene Sprache zu erlernen und diese in eine andere Sprache zu übersetzen. Eben diese Kontroverse war Inhalt des im November 2018 gestarteten IMR-Kolloquiums an der Universität Siegen. „Was ist mithilfe moderner Software möglich, was nicht?“, „Welche Strategie ist notwendig, um moderne Algorithmen in zeitgemäße Industrieprozesse und Produkte zu integrieren und welche Technologien stehen hinter den verblüffenden Ergebnissen des Deep Learnings?“ so lauteten die zentralen Fragen. „Diese sollten im Kolloquium beantwortet werden“, erklärt Tobias Münker, Wissenschaftlicher Mitarbeiter in der Arbeitsgruppe Mess- und Regelungstechnik-Mechatronik von Prof. Oliver Nelles. 

Für das IMR-Kolloquium konnten vier erstklassige Referenten gewonnen werden. So stellte André Barten, Geschäftsführer von Achenbach Buschhütten in Kreuztal-Buschhütten, eindrucksvoll in seinem Vortrag „Digitale Anlagenvernetzung für eine traumhafte Zukunft“ die Internet of Things (IoT) Plattform Achenbach OPTILINK® vor. OPTILINK® vernetzt eine Vielzahl von Walzgerüsten der Fa. Achenbach weltweit und stellt die gemessenen Daten standortübergreifend mit einer geringen Verzögerung online zu Verfügung. So lassen sich bspw. hochaktuelle Produktivitätsreports erstellen. Darüber hinaus enthalten die in der Cloud gespeicherten großen Datenmengen (Big Data) noch viel mehr an Informationen bereit. Mit Hilfe der künstlichen Intelligenz lassen sich Wartungsintervalle besser vorhersagen und unerwartete Stillstandzeiten vermeiden.

Dr.-Ing. Michael Vogt, Entwicklungsingenieur und Projektmanager bei der Firma Smiths Detection in Wiesbaden, führte das Auditorium in die Theorie des Deep Learnings ein. Die Grundlagen der heutigen Algorithmen gehen auf die Arbeiten von McCulloch und Pitts [1] im Jahre 1943 zurück, die eine erste mathematische Beschreibung der Wirkungsweise eines menschlichen Neurons vorstellten. Sog. Neuronen sind die Herzstücke heutiger Neuronaler Netze. Am Beispiel der Bilderkennung, wie sie an Sicherheitsschleusen am Flughafen vorkommen, demonstrierte Vogt die Leistungsfähigkeit der heutigen Bilderkennungsalgorithmen. Bei der im Jahr 2010 gestarteten ImageNet Large Scale Visual Recognition Competition (ILSVRC) traten bis zur Einstellung des Wettbewerbes im Jahr 2017 jährlich eine Vielzahl von Bilderkennungsalgorithmen an. Ziel war die Klassifizierung von 1,4 Mio. Bildern in 1000 Klassen. Lag der Klassifikationsfehler der Algorithmen am Anfang noch bei rund 28%, so sank dieser dramatisch bis 2015 auf 3,6 % und damit unter den menschlichen Klassifikationsfehler von ~ 5%. Demnach erfüllen die Algorithmen ihre Aufgabe besser als das menschliche Pendant.

Wie wichtig die automatisierte Bilderkennung für das autonome Fahren ist, zeigte Dr.-Ing. Pia Dreiseitel. In Frankfurt leitet sie das Computer-Vision Lab innerhalb des 2015 gegründeten Artificial Intelligence & Robotics Labs der Continental AG. Sie stellte in ihrem Vortrag „Vision Zero: Mit AI in eine Zukunft ohne Verkehrsunfälle“ aktuelle Entwicklungen der Fahrerassistenzsysteme basierend auf den Methoden des Deep Learnings vor. Neben der reinen Bilderkennung ist ebenfalls die automatische Bewegungserkennung von Objekten notwendig, um Fahrmanöver zuverlässig zu erkennen.

Bereits 1988 wurde das Deutsche Forschungszentrum für künstliche Intelligenz gegründet. In 18 Forschungsbereichen und Forschungsgruppen, acht Kompetenzzentren und acht Living Labs werden ausgehend von anwendungsorientierter Grundlagenforschung Produktfunktionen, Prototypen und patentfähige Lösungen im Bereich der Informations- und Kommunikationstechnologie entwickelt. Dr. Ansgar Bernardi ist stellvertretender Leiter des Forschungsbereichs „Smarte Daten & Wissensdienste“ am Standort Kaiserslautern und gab im IMR-Kolloquium einen kurzen historischen Rückblick über die Anwendung von künstlicher Intelligenz im Produktionsumfeld mit selbstlernenden Systemen und Maschinen, ehe er die aktuellen Tendenzen, wie z.B. das unterstützte Maschinenrüsten mit sog. Hologrammbrillen vorstellte.

Die beiden ausrichtenden ZESS Arbeitsgruppen Mess- und Regelungstechnik - Mechatronik von Prof. Oliver Nelles und Technische Mechanik von Prof. Claus-Peter Fritzen, der gleichzeitig stellv. Vorsitzender des ZESS ist, freuten sich über das hohe Interesse mit durchschnittlich 56 Zuhörern bei den vier Vorträgen.

Henning Jung, Wissenschaftlicher Mitarbeiter in der Arbeitsgruppe Technische Mechanik der zusammen mit Tobias Münker durch die Abende führte, konstatiert: „Nur wenn wir die Methoden des maschinellen Lernens verstehen, können wir diese nicht nur anwenden, sondern auch zielgerichtet und für die speziellen Anforderungen in unserer Wirtschaftsregion selbst entwickeln. Das Know-how von morgen bleibt somit langfristig in Südwestfalen.“

Das Kolloquium war eine perfekte Möglichkeit für den Austausch von Erfahrungen, Wissen und Trends, sowie die Verknüpfung von Ingenieuren und Wissenschaftlern im Bereich Artificial Intelligence. Das Begleitmaterial zum Kolloquium kann unter http://www.mb.uni-siegen.de/imr3/aiforindustry2018/ abgerufen werden.