Een besturingssysteem voor de fabriek

Luchtfoto-toepassingscentrum Fraunhofer IPA (Bron: Universiteit Stuttgart IFF / Fraunhofer IPA, Foto: Rainer Bez) / (© Universiteit Stuttgart IFF / Fraunhofer IPA, Foto: Rainer Bez)

Met FabOS ontwikkelen wetenschap en industrie een besturingssysteem voor de productie dat een uniforme integratie van productietechniek en informatie- en communicatietechnologie (ICT) mogelijk maakt. FabOS moet het verzamelen van productiedata vergemakkelijken en Kunstmatige Intelligentie (KI) breed toepasbaar maken. Met dit idee hebben de 26 betrokken projectpartners zich weten te onderscheiden bij de KI-innovatiecompetitie van het Bundesministerium für Wirtschaft und Energie. FabOS werd op 19 september samen met andere geselecteerde projecten publiekelijk bekroond.

Er zijn twee belangrijke redenen waarom de Duitse industrie zich tot nu toe grotendeels terughoudend heeft opgesteld bij het gebruik van KI in de productie: Ten eerste is de productietechniek vooral gericht op het betrouwbaar vervullen van haar kernopdracht: het vervaardigen van goederen. Het verzamelen van data gebeurt daarbij meestal zonder bijbehorende context. Het achteraf toegankelijk maken van productiedata voor machine learning-processen zou zeer arbeidsintensief zijn. »Het systeemlandschap in de productie is momenteel nog steeds zeer heterogeen en inflexibel«, zegt Daniel Stock van het Kompetenzzentrum igITools aan het Fraunhofer IPA.

Ten tweede is de vrees bij veel bedrijven dat onvoorzichtig data beschikbaar stellen voor KI-toepassingen deels gerechtvaardigd: aanbieders van cloud- of KI-diensten zouden de verzamelde productiedata voor eigen doeleinden kunnen gebruiken. »Gevestigde platformaanbieders uit het buitenland zouden zo het unieke proceskennis van Duitse productiebedrijven kunnen overnemen en dit unieke verkoopargument ondermijnen«, waarschuwt Stock. »Duitse bedrijven moeten hun digitale, technologische soevereiniteit beschermen en in staat worden gesteld om een eigen infrastructuur voor KI te ontwikkelen en te gebruiken.«

Flexibeler productietechniek en automatisering

In het onderzoeksproject »FabOS« willen daarom 26 projectpartners uit onderzoeksinstellingen, hogescholen en bedrijven, waaronder het Fraunhofer IPA, de productie- en automatiseringstechniek net zo flexibel maken als ICT dat vandaag al is. »Momenteel zijn dat twee gescheiden werelden«, zegt Stock, »maar hoogwaardige data voor KI-toepassingen en de noodzakelijke synergie-effecten in de toepassing krijgen we alleen als we beide samenbrengen en harmoniseren.« De onderzoekers stellen zich daarom een platform voor voor operators en data-analisten, dat beschikt over een open, gedistribueerde, real-time-capabele en veilige IT-architectuur.

Het moet de wendbare automatisering van fabrieken mogelijk maken en de basis vormen voor een ecosysteem van datagestuurde diensten en KI-toepassingen. Volgens de principes van bekende besturingssystemen voor computers of smartphones, hardware met apps en programma's, moet FabOS een platform worden voor machines, infrastructuur en KI-diensten van een volledige fabriek. Om te voorkomen dat industriebedrijven afhankelijk worden van één fabrikant, willen de onderzoekers gedeeltelijk open-source componenten en benaderingen van community- en crowdsourcing integreren in FabOS.

Van visie naar werkelijkheid

Met hun idee hebben de wetenschappers die betrokken zijn bij het onderzoeksproject »FabOS« zich weten te onderscheiden bij de innovatiecompetitie »Kunstmatige Intelligentie als drijver voor economisch relevante ecosystemen« van het Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi). Een onafhankelijke deskundigenjury heeft de projecten van de 35 consortia, die het tweede fase van de KI-innovatiecompetitie haalden, in de tweede helft van augustus beoordeeld. De winnende projecten werden op 19 september door het BMWi publiekelijk gepresenteerd en bekroond.

Op 1 februari 2020 starten de partners met een budget van 23 miljoen euro met het werk aan het onderzoeksproject FabOS; drie jaar later moet de visie werkelijkheid zijn geworden. Het project wordt begeleid door de projectuitvoerder DLR.