KIAAA - KI-Unterstützung für die Automation: Neuer Weg zur Ausbildung in der Industrie 4.0
TH OWL | Forschungsprojekt KIAAA (KI-Assistent zur Ausbildung in der Automation)
Wir freuen uns, Sie am Gemeinschaftsstand 20-A36 von it‘s OWL begrüßen zu dürfen, wo Sie nicht nur eine spannende Kombination aus Künstlicher Intelligenz und modernen Bildungsmethoden, sondern auch ein interaktiver Demonstrator erwartet, der die Zukunft der Ausbildung in der Automationswelt erlebbar macht.
Die Herausforderungen der modernen Automations
Die rasanten Fortschritte im Bereich der Automation haben die industrielle Landschaft transformiert und den Weg für die Ära von Industrie 4.0 geebnet. Doch inmitten dieser technologischen Revolution steht die Herausforderung, qualifizierte Fachkräfte aus- und weiterzubilden, die die Komplexität und Interdisziplinarität der modernen Automationsbranche bewältigen können. Genau hier setzt das Forschungsprojekt KIAAA (KI-Assistent zur Ausbildung in der Automation) an.
Automation spielt seit Jahrzehnten eine Schlüsselrolle in der Modernisierung der Industrie. Dennoch erfordert die heutige Automationslandschaft zunehmend eine multidisziplinäre Herangehensweise, die Kenntnisse in Informationstechnologie, Programmierung, Elektrotechnik, Prozess- und Fertigungstechnik miteinander verknüpft. Besonders in der Ausbildung wird es zunehmend komplex, Lernende mit unterschiedlichem Vorwissen auf einen gemeinsamen Wissensstand zu bringen und individuell zu fördern.
Der KIAAA-KI-Assistent: Ein Sprung in die Zukunft der Ausbildung
Um dieser Herausforderung zu begegnen, wurde das Projekt KIAAA ins Leben gerufen. Professor Dr. Andreas Deuter vom Fachbereich Produktions- und Holztechnik an der Technischen Hochschule Ostwestfalen-Lippe erläutert die Vision des Projekts: „Unsere Schulungs- und Ausbildungssoftware soll die Vielfalt der Lerngruppen ansprechen, indem sie die Lernenden durch personalisierte Aufgaben und unmittelbares Feedback aktiv unterstützt.” Die Grundlage dafür bildet eine adaptive Simulation typischer Produktionsprozesse und Automationssysteme. Mithilfe von Künstlicher Intelligenz (KI) und Maschinellem Lernen (ML) werden der Wissensstand der Lernenden analysiert und Lernszenarien, die sich dem individuellen Fortschritt anpassen, gestaltet. Diese personalisierte Herangehensweise ermöglicht es, Lernende gezielt zu fördern und gleichzeitig die Lernerfahrung zu optimieren.
Die TH OWL, unter der Leitung von Professor Andreas Deuter, verantwortet die Auswahl der Anwendungsfälle in der akademischen Lehre, insbesondere im Bereich der Programmierung. Dabei entwickelt das Team der TH OWL die Softwarearchitektur und eine 3D-basierte Bedienoberflächen der Ausbildungssoftware, die eine intuitiv bedienbare Lernumgebung und eine KI-basierte Auswertung von Lernergebnissen ermöglichen.
Interaktiver Lernansatz mit Praxisbezug: Der KIAAA Demonstrator
Um den Lernenden eine greifbare Erfahrung im Umgang mit modernen Automationsprozessen zu bieten, wurde im Rahmen des KIAAA-Projekts ein Demonstrator entwickelt, den die Teilnehmenden der FMB ausprobieren können. Dieser Demonstrator repräsentiert ein typisches Montagesystem für Kleinserienproduktionen und besteht aus einem sich drehenden Tisch, der vielfältige Montageschritte ermöglicht.
Die innovative Lehrmethode kombiniert virtuelles Lernen mit praktischer Anwendung. Die Teilnehmenden beginnen damit, eine komplexe Aufgabe in einer virtuellen Simulation zu lösen. Hierbei sind ihre Fähigkeiten in der Programmierung gefragt, um einen speziellen Code zu erstellen. Sobald die Aufgabe in der Simulation erfolgreich gelöst wurde, können die Lernenden diesen Code auf den realen Demonstrator anwenden. Die dabei eingesetzte Software gibt ihnen sofortiges Feedback, wodurch eine unmittelbare Lernschleife entsteht. Dieser Ansatz ermöglicht es den Lernenden, nicht nur theoretisches Wissen zu erwerben, sondern dieses auch in einer praxisnahen Umgebung anzuwenden und zu vertiefen.
Der Demonstrator dient somit nicht nur als ein Beispiel für moderne Automationsprozesse, sondern auch als Brücke zwischen Theorie und Praxis. Er veranschaulicht, wie Künstliche Intelligenz und maschinelles Lernen in reale Anwendungen integriert werden können und zeigt den Weg zu einer tieferen Verständnisstufe in der Automationsbranche auf. Dieser ganzheitliche Ansatz des KIAAA-Projekts bietet den Lernenden, insbesondere dem heutigen Fachpersonal in der Produktion, eine einzigartige Gelegenheit, sich auf die Anforderungen der Industrie 4.0 vorzubereiten und sich durch Softwarekompetenzen in einer zunehmend vernetzten und automatisierten Welt erfolgreich zu positionieren.
Fusion von KI und Bildung für die Automationswelt von morgen
Die Automation bleibt ein Eckpfeiler der industriellen Entwicklung, und die Zukunft verheißt noch größere Fortschritte. Doch um diese Fortschritte zu realisieren, ist eine hochqualifizierte Arbeitskraft unerlässlich. Das Projekt KIAAA demonstriert, wie Künstliche Intelligenz und modernes Lernen ineinandergreifen können, um die Aus- und Weiterbildung in der Automation auf ein neues Niveau zu heben.
KIAAA ist ein Kooperationsprojekt zwischen der Technischen Hochschule Ostwestfalen-Lippe (TH OWL), der Technischen Akademie Esslingen (TAE) und der Helmut-Schmidt-Universität/Universität der Bundeswehr Hamburg (HSU). Es fällt unter die Förderrichtlinie “Forschung zur digitalen Hochschulbildung – Innovationen in der Hochschulbildung durch Künstliche Intelligenz und Big Data” des Bundesministeriums für Bildung und Forschung (BMBF). In einer Zeit, in der Wissen und Technologie miteinander verschmelzen, wird KIAAA zu einem Vorzeigeprojekt für diejenigen, die die Zukunft der Automation gestalten möchten.