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Augsburg

21.10.2020

Wie Künstliche Intelligenz aus Augsburg die Produktion von Stoffen verbessert

Glastüren bieten Einblick in die neue Maschine, in der die künstliche Intelligenz zum Einsatz kommt
Bild: Peter Fastl

Plus In Augsburg setzt ein Forschungsinstitut künstliche Intelligenz ein, um die Qualität von Vliesstoffen zu verbessern. Wie das funktioniert.

Künstliche Intelligenz (KI) ist derzeit in vieler Munde. Bayerns Ministerpräsident Markus Söder möchte die Zukunftstechnologie in Augsburg mit fast 92 Millionen Euro fördern. Beim Institut für Textiltechnik Augsburg wird maschinelles Lernen bereits in der Produktion von Vliesstoffen angewendet. Nun wird die Forschungseinrichtung zu einem "An-Institut" der Hochschule.

Thomas Gries (RWTH), Stefan Schlichter (ITA Augsburg), Joachim Voßiek und Gordon Thomas Rohrmair (beide HS Augsburg, von links) bei der Unterzeichnung des Kooperationsvertrags.
Bild: Peter Fastl

Die Augsburger Forschungseinrichtung gehört zur ITA-Group, einer Gruppe von Forschungseinrichtungen rund um das Institut für Textiltechnik der RWTH Aachen (ITA). Sie ist eine der elf Exzellenzuniversitäten in Deutschland, das dortige Institut für Textiltechnik hat um die 300 Mitarbeiter. So viele sind es in Augsburg nicht, die hier ansässige Einrichtung kommt laut Leiter Stefan Schlichter nur auf etwa zehn Vollzeitstellen. "2014 wurde das Institut anlässlich des MAI-Carbon Spitzenclusters gegründet", erzählt Schlichter. Besonderes Augenmerk liege dabei auf der Entwicklung nachhaltiger Produkte und der Erforschung digitaler textiler Prozesse.

Das Institut für Textiltechnik erforscht KI in der Textilproduktion

Ein Schwerpunkt ist der Einsatz von Künstlicher Intelligenz (KI). "Auf den ersten Blick ist der Einsatz von KI in der Textiltechnik etwas unerwartet", gibt Schlichter zu. Doch KI sei ein Baukasten, den man auch in diesem Bereich anwenden könne. Im Augsburger Institut habe man in Kooperation mit einem Partner aus der Industrie den Einsatz von KI in der Vlies-Produktion erforscht, erzählt Schlichter. "Der beteiligte Industriepartner wendet das jetzt an. In Deutschland wird man kaum ein Projekt finden, das schon so weit ist."

Die Produktion von Vlies sei hochkomplex, berichtet Georg Stegschuster, der als Promotionsstudent das Projekt betreut. "In einer sogenannten Krempelanlage werden die Fasern kadiert, also im Grunde von mehreren Walzen gekämmt", erklärt er. Über 40 verschiedene Faktoren hätten Einfluss auf die Qualität, sagt Stegschuster. Stefan Schlichter ergänzt: "Wie genau sich die einzelnen Parameter auf die Qualität auswirken, kann man mit herkömmlichen wissenschaftlichen Methoden bis heute nicht bestimmen." Darum erfolge die Einstellung der Maschine auf Erfahrungsbasis des Bedieners, erklärt Stegschuster.

Darum kommt nun die KI zum Einsatz, ein Kamerasystem scannt und wiegt den Vliesstoff beim Durchlaufen. Der ITA Augsburg-Leiter erklärt die Vorteile des KI-Einsatzes. "Die KI kann große Mengen von Daten verarbeiten und Arbeitspunkte vorschlagen, die das technisch oder wirtschaftlich beste Ergebnis produzieren." Dafür hat man laut Schlichter die KI 280 mal "trainieren" müssen. Die KI wird nun bei dem erwähnten Industriepartner, einem mittelständischen Zulieferer im Automotive-Bereich, eingesetzt. Am Ende der Produktionskette werden aus dem Vlies zum Beispiel Teppiche im Auto.

Neues "An-Institut" erweitert Lehrangebot der Hochschule

Die Anwendung von KI in der Vliesproduktion wolle man nun weiter erforschen, kündigt Stegschuster an. Dabei kann nun auch die Hochschule helfen, etwa im Bereich der KI-Sicherheit. Die beiden Einrichtungen werden in Zukunft stärker zusammenarbeiten, das ITA Augsburg ist seit Kurzem ein "An-Institut" der Hochschule. "Im Unterschied zu einem normalen Institut der Hochschule gehört ein An-Institut wie die ITA Augsburg gesellschaftsrechtlich nicht zum Freistaat", erklärt Schlichter. Trotzdem werde man Kompetenzen, Lehrangebote und Infrastruktur an die Hochschule weitergeben.

Ministerpräsident Markus Söder will Bayern als Hightech-Standort stärken. Auch Künstliche Intelligenz gehört zum Konzept.
Bild: Sven Hoppe, dpa (Symbolfoto)

Deren Präsident Gordon Rohrmair bezeichnete die Kooperation als "tolle Sache". "Das ITA Augsburg mit seiner hervorragenden Forschung im Textilbereich ergänzt mit seinen Kompetenzen und Ressourcen das starke Netzwerk der Hochschule Augsburg." Profitieren soll neben der Leichtbau-Forschungsgruppe "HSA_comp" auch die Lehre. "Ich bin sehr glücklich, dass das Lehrangebot im Bereich Composites erweitert wird und der Bereich Textiltechnik neu dazukommt", sagt Joachim Voßiek, Dekan der Fakultät für Maschinenbau und Verfahrenstechnik an der Hochschule.

Für Thomas Gries, Professor an der RWTH Aachen und Leiter des dortigen Instituts für Textiltechnik ist die Kooperation aus zwei Gründen wichtig: "Zum einen aus der Interdisziplinarität, also dem Zusammenspiel von verschiedenen Fachrichtungen. Zum anderen, um an die jungen Leute zu kommen, die ja bei der Technologie die Anwender von morgen sind." Diese seien auch der Schlüssel, damit die KI Einzug in die praktischen Anwendungen halte. Aktuell sieht Gries hier noch großen Bedarf in der industriellen Umsetzung. "Viele Unternehmen fragen sich, wie setzen wir das um?", meint er.

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