Qua2ntum

Qualitätsmanagementsystem für KI-Systeme in regulierten Märkten mit datengetriebener Interpretierbarkeit und Robustheit durch reale und synthetische Daten

Motivation

Die regulierten Märkte der Pharmazie und Medizintechnik setzen hohe Anforderungen an ihre Produktionsprozesse, um die Gesundheit des Patienten nicht zu gefährden. Visuelle Qualitätskontrollen spielen dabei eine wichtige Rolle, um die Reinheit, Qualität und Sicherheit der abgefüllten Produkte sicherzustellen. Die manuelle Überprüfung durch menschliche Inspektoren ist jedoch fehleranfällig und zeitaufwendig, insbesondere bei Defekten, die für das menschliche Auge schwer zu erkennen sind. Systeme der künstlichen Intelligenz (KI) können hier mithilfe von Bildverarbeitungs-Algorithmen und maschinellem Lernen eine präzisere und schnellere Überprüfung ermöglichen. Sie sind in der Regel jedoch komplex oder die von ihnen getroffenen Entscheidungen sind nur eingeschränkt nachvollziehbar. Deshalb genügen sie bislang den strengen Anforderungen eines regulierten Marktes nicht.

Ziele und Vorgehen

Qua²ntum verfolgt das Ziel, ein innovatives Qualitätsmanagementsystem (QMS) für die Standardisierung und die Qualitätssicherung von KI-basierten visuellen Qualitätskontrollen zu entwickeln. Der Schwerpunkt liegt darauf, verschiedene Metriken und Kennzahlen in einer pragmatischen und umfassenden Übersicht zu integrieren, um neuronale Netze zu bewerten. Auf Basis bestehender Anforderungen aus der Industrie und den geltenden Regularien der obengenannten Märkte wird ein Anforderungskatalog an das QMS formuliert. Das zu entwickelnde QMS sowie die notwendigen KI-Technologien, die das System interpretierbarer und robuster gestalten sollen, werden anhand von drei Anwendungsfällen aus der Wirk- und Impfstoffabfüllung validiert. In iterativen Prüfungen werden die Rückverfolgbarkeitsmethoden und die Benutzerfreundlichkeit des QMS bewertet und weiterentwickelt.

Innovationen und Perspektiven

Das Projekt unterstützt mit dem zu entwickelnden erklärbaren KI-QMS für stark regulierte Märkte, dass sich in der Qualitätskontrolle industrielle Standards etablieren. Die Methodik soll branchenübergreifend einsetzbar sein, beispielsweise bei visuellen Qualitätskontrollen in der Spritzenontage oder der Herstellung von Dialysefiltern.

Projektinformation

Projektleitung

OCTUM GmbH
Renntalstr. 16
74360 Ilsfeld

Volumen

0,77 Mio. €

Laufzeit

04/2024 – 03/2027

Projektpartnerinnen und -partner

Aimino Tech GmbH Fraunhofer Institut für Produktionstechnologie, Produktionsqualität und Messtechnik