Entwicklung eines selbstlernenden Industrie 4.0 Systems zur voll-autonomen Produktion von individualisierten Kosmetikprodukten

COSMIXER 2.0

Entwicklung eines selbstlernenden Industrie 4.0 Systems zur voll-autonomen Produktion von individualisierten Kosmetikprodukten

Motivation

Mit der Bekanntmachung „Erforschung, Entwicklung und Nutzung von Methoden der Künstlichen Intelligenz in KMU“ vom 9. März 2020 verfolgt das BMBF das Ziel, risikofreie industrielle Forschungs- und vorwettbewerbliche Entwicklungsvorhaben von kleinen und mittleren Unternehmen (KMU) in Deutschland auf dem Gebiet der Künstlichen Intelligenz (KI) zu unterstützen. Gegenwärtig stellt die Digitalisierung den gesamten Mittelstand vor große Herausforderungen und die Bedeutung von Daten als wichtige Ressource nimmt kontinuierlich zu. Dabei sind Technologien der KI als entscheidende Kernkomponenten der Informations- und Kommunikationstechnologien (IKT) wesentliche Treiber der Digitalisierung. Mit der Förderung soll erreicht werden, dass deutlich neue KMU eigene Forschungsergebnisse und neue wissenschaftliche Erkenntnisse in innovative industrielle und gesellschaftlich wichtige Anwendungen umsetzen und ihre Wachstums- und Wettbewerbsfähigkeit stärken. Mit der Förderung von Verbundprojekten soll dabei zudem die Zusammenarbeit von KMU mit der Wissenschaft gestärkt und intensiviert werden. Die Fördermaßnahme ist Teil der Umsetzung der KI-Strategie der Bundesregierung und der Hightech-Strategie 2025

Ziele und Vorgehen

Ziel des Projekts COSMIXER 2.0 ist, ein selbstlernendes, vollautonomes Produktionssystem für individualisierte Kosmetikprodukte zu entwickeln, aufzubauen und zu validieren. Die einzelnen Komponenten des Prototyps werden als autonome selbstlernende Agenten realisiert. Durch die Ausstattung des Multiagentensystems mit kognitiven Fähigkeiten sollen selbstlernende Agenten entstehen, die in der Lage sind, ihre Aktionen eher aus „Erfahrung“ als aus vorprogrammierten Algorithmen zu leiten. Dabei werden Maschinelles Lernen, die Reinforcement-Learning und genetische Algorithmen verbinden, auf die Anwendungsdomäne adaptiert angewendet. Der KI-Einsatz erstreckt sich dabei nicht nur auf die Optimierung einzelner Prozesse, sondern auf die gesamte Planung und Steuerung der Produktion bis hin zur Materialversorgung und dem Versand.

Innovationen und Perspektiven

Aus dem Prototyp soll nach der Projektlaufzeit die weltweit erste vollautonome Produktionslösung für individualisierte Kosmetikprodukte entstehen, eine Produktionslösung, die sich autonom an die jeweilige Auftragslage anpasst, sämtliche Planungs- und Ausführungsaufgaben übernimmt und sich ständig selbst optimiert. Aufgrund des generischen Charakters, der Flexibilität und der Offenheit der zugrundeliegenden Technologie kann diese schnell und wirtschaftlich auf andere Anwendungen und Industriezweige übertragen werden. Das zu entwickelnde Konzept kann somit Referenzcharakter für KMU besitzen. Damit wird branchenübergreifend aufgezeigt, wie Wertschöpfungsketten mit den Methoden der KI effizienter sowie innovative Produkt-/Dienstleistungskombinationen und damit neue Erwerbsmöglichkeiten generiert werden können. Dies wird die Wachstumsfähigkeit und Wettbewerbsfähigkeit des Industriestandortes Deutschland stärken und hochqualifizierte Arbeitsplätze schaffen.

COSMIXER 2.0