Die Herausforderung

Ein Sensor ist nur wenige Millimeter gro?, nahezu atomar feine Strukturunterschiede bestimmen seine Genauigkeit. ?u?ere Faktoren wie zum Beispiel Temperatur wirken sich ebenfalls auf die Sensoren aus. ?Der beste Weg, die Messgenauigkeit zu festzustellen, liegt in der ?berprüfung der Konstruktionsgr??en aller im Sensor verbauten Komponenten. Wir sprechen von Strukturgr??en von Milliardstel Metern und Massen von Millionstel Gramm“, verdeutlicht Prof. Dr. Lars Mikelsons, Inhaber des Lehrstuhls für Mechatronik, die Herausforderung. Bisher werden diese Gr??en mit sehr genauen, aber zeitaufw?ndigen mathematischen Verfahren überprüft. Bei Stückzahlen im Millionenbereich sto?en diese allerdings an ihre Grenzen, künstliche Intelligenz er?ffnet hier neue M?glichkeiten.

Die L?sung

Yi Zhang, wissenschaftliche Mitarbeiterin am Mechatronik-Lehrstuhl, erkl?rt: ?Am Computer bauen wir virtuelle Sensoren nach, deren Konstruktionsgr??en wir genau kennen. Mit diesen Sensoren führen wir virtuelle Messungen durch und erhalten Messergebnisse, die wir in einem Datensatz sammeln. Dann kommt die KI zum Einsatz: Alle Messungen geben wir in ein künstliches neuronales Netz. Dieses lernt den Zusammenhang zwischen den Konstruktionsgr??en und der Messung. Die KI wei? am Schluss also, welches Ergebnis X ein Sensor anzeigt, wenn die Konstruktionsgr??en Y sind“.

Das Gro?artige: Wenn die KI mit genügend Daten ?gefüttert“ wurde, kann sie blitzschnell ?rückw?rts“ von der Messung auf die einzelnen Konstruktionsgr??en und damit die Qualit?t eines realen Sensors schlie?en. ?Die hohe Geschwindigkeit der von uns entwickelten KI-basierten Analyseverfahren erlaubt es der Halbleiterindustrie, die geforderte kontinuierlich steigende Analysetiefe auch in Zukunft an jedem einzelnen Sensorsystem zu testen und zu ermitteln“, freut sich Mikelsons.

?

Das KI-Produktionsnetzwerk Augsburg ist ein Verbund der Universit?t Augsburg, des Fraunhofer-Instituts für Gie?erei-, Composite- und Verarbeitungstechnik IGCV, des Zentrums für Leichtbauproduktionstechnologie (ZLP) des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) in Augsburg sowie der Technischen Hochschule Augsburg. Beteiligt sind zudem regionale Industriepartner. Ziel ist eine gemeinsame Erforschung KI-basierter Produktionstechnologien an der Schnittstelle zwischen Werkstoffen, Fertigungstechnologien, datenbasierter Modellierung und digitalen Gesch?ftsmodellen. Der Freistaat Bayern f?rdert das Projekt mit 92 Millionen Euro im Rahmen der Hightech Agenda Plus.

?

Weitere Informationen über das KI-Produktionsnetzwerk an der Universit?t Augsburg finden sie auf unserer Homepage.