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Forschungsprojekte

Produktions- und Lieferketten mit KI optimieren

01.07.2024
von Redaktion F+H

Mit digitalen Tools werden im Rahmen von Wertstrommodellierungen Produktionsprozesse als Graph abgebildet. Im Forschungsprojekt „Value Stream Optimization Networks“ (VaStNet) wird untersucht, wie Nutzer zukünftig KI-gestützt mit dem VaStNet-Assistenten Wertströme mithilfe neuronaler Netze einfacher modellieren und optimieren können.

Durch die Simulation von Wertströmen in Produktionsprozessen und Lieferketten können Planer mit digitalen Tools die Effizienz bewerten, Alternativen prüfen und Ressourcen planen. In der Praxis können diese Wertströme mehrere hundert Knoten mit Annotationen, etwa Anmerkungen zu den erzeugten Produkten und Laufzeiten, umfassen. „Die korrekte Erstellung eines Wertstroms ähnelt dabei der Erstellung einer Software: Häufig unterlaufen Fehler durch die Anwender, die anhand des Verhaltens des Wertstroms schwer zu lokalisieren und beheben sind. So bleibt digitale Wertstrommodellierung bis heute überwiegend Simulationsspezialisten vorbehalten“, so Prof. Dr. Sven Spieckermann, Chief Executive Officer (CEO) der SimPlan AG, Hanau.

KI-Assistent für Prozessplaner
Genau hier setzt das gemeinsame Forschungsvorhaben VaStNet der SimPlan AG, der Sieben Consulting-Training-System GmbH, Hanau, und der Hochschule RheinMain (HSRM), Wiesbaden, an: „Unser Ziel ist es, die Nutzer KI-gestützt bei der Modellierung korrekter Wertströme zu unterstützen. Hierzu sollen Lernverfahren entstehen, die den Wertstromexperten als digitaler Assistent unterstützen“, erklärt Prof. Dr. Dirk Krechel, der gemeinsam mit Prof. Dr. Adrian Ulges vom Fachbereich Design Informatik Medien das Projekt an der HSRM leitet. „VaStNet zeigt dabei Fehler im Wertstrom auf und macht Vorschläge, einen digital dokumentierten, aber fehlerbehafteten Wertstrom in einen simulationsfähigen und korrekten Wertstrom zu überführen.“

Innovation und Perspektiven
Das Forschungsprojekt baut auf Vorarbeiten der Projektpartner SimPlan und Hochschule RheinMain auf, in denen KI-Methoden zur interaktiven Reparatur von Wertströmen eingesetzt wurden. Diese Arbeiten werden nun auf drei Ebenen erweitert: Der Adaptionsebene, der Modellebene sowie der Simulationsebene.
„Durch den VaStNet-Assistenten soll Wertstromsimulation niedrigschwelliger zugänglich gemacht und für einen größeren Kundenkreis geöffnet werden. Vor allem in Zeiten von Fachkräftemangel, Lieferengpässen und schwankender Rohstoffpreise soll hiermit ein Beitrag zur Flexibilisierung von Produktions- und Lieferketten geleistet werden, um industrielle Prozesse wettbewerbsfähiger und nachhaltiger zu gestalten“, sagt Martin Dahinten, Inhaber der Sieben Consulting-Training-System GmbH, die als Transferpartner im Projekt fungiert.
Das auf zwei Jahre angelegte Vorhaben wird vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) mit 237.358,80 Euro gefördert.

Text/Foto: SimPlan

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