KICK

Künstliche Intelligenz für Campus-Kommunikation

Roboter in einer Automobilfabrik
Die Verwaltung firmeneigener Mobilfunknetze mittels künstlicher Intelligenz trägt dazu bei, die Produktion effizienter und flexibler zu gestalten.© Nataliya Hora - stock.adobe.com

Motivation

Moderne produzierende Unternehmen integrieren verstärkt innovative Netzwerktechnologien in ihre Prozesse, um alle Abläufe stets im Blick zu haben und effizienter zu gestalten. Für viele Unternehmen ist es reizvoll, Kommunikationsnetze zu nutzen, die speziell auf ihre Bedürfnisse zugeschnitten sind. Mit dem Mobilfunkstandard 5G wird es möglich, in großem Umfang Maschinen, Werkzeuge und Sensoren in einer Fabrikumgebung miteinander kommunizieren zu lassen: Aus Industrie wird Industrie 4.0. Viele Unternehmen erwägen den Betrieb selbst betriebener 5G-Netze, sogenannter Campusnetze. Der Betrieb und die Optimierung eines Mobilfunknetzes sind jedoch sehr komplex und lagen bisher in der Verantwortung von Mobilfunknetzbetreibern. Campusnetze werden durch den beginnenden 5G-Ausbau stark an Bedeutung gewinnen. Viele Betriebe sind jedoch damit überfordert ein örtlich begrenztes Campusnetz selbst zu betreiben.

Ziele und Vorgehen

Ziel des Projektes KICK ist es, die Bedienung und Optimierung von Campusnetzen maßgeblich durch den Einsatz künstlicher Intelligenz (KI) zu vereinfachen. Die Kernidee ist dabei, der KI nicht nur Daten zur Verfügung zu stellen, die im Netzbetrieb erhoben werden, sondern diese zusätzlich mit den Produktionsdaten anzureichern. Im Projekt werden daher sowohl die Planung von Netzen bei den für die Industrie 4.0 typischen häufigen Umrüstungen der Fabrikumgebung betrachtet, als auch die kontinuierliche Optimierung im laufenden Betrieb. Die Forschenden bedienen sich dabei dem Transferlernen, einem Teilgebiet der KI. Transferlernen erlaubt es, Erkenntnisse aus der Lösung eines bekannten Problems auf die Lösung eines verwandten Problems zu übertragen und spart damit wertvolle Zeit bei der Anpassung des Netzes. Außerdem wird die virtuelle Unterteilung von Campusnetzen untersucht, um diese hochspezialisiert auf die Anforderungen bestimmter Aufgaben anzupassen. So werden Kommunikationslösungen für eine Vielzahl unterschiedlicher Bedürfnisse in der Fabrikumgebung zugeschnitten.

Innovationen und Perspektiven

Durch die im Projekt KICK erforschten Ansätze werden zukünftige Kommunikationsnetze in Fabriken nicht nur in der Lage sein, auf trainierte Situationen reagieren zu können, sondern das erlernte Wissen auch auf verwandte Probleme zu übertragen. Durch die Nutzung der Daten aus Kommunikationsnetz und Produktionsumgebung können Unternehmen das Optimum aus beiden herausholen. Gerade KMU, deren Kernkompetenz nicht im Mobilfunk liegt, können von der mittels KI vereinfachten Handhabung von Campusnetzen profitieren. Auch die Sicherheit wird gesteigert, da die Betreiber der Campusnetze die Hoheit über Daten in ihren privaten Netzwerken behalten. Dies trägt dazu bei, dass sich produzierende Unternehmen weiterhin im Spitzenfeld der vernetzten Industrien und Automation bewegen können.