KI & Digitale Produktion
Maschinelles Lernen, datengetriebene Wertschöpfung und verantwortungsvolle KI-Systeme für die Produktion der Zukunft:
Künstliche Intelligenz wird zu einem zentralen Element zukünftiger Produktions- und Wertschöpfungssysteme. Sie ermöglicht adaptive Fertigungsprozesse, datengetriebene Entscheidungen, smarte Maschinen und neue Geschäftsmodelle. Gleichzeitig stellt sie grundlegende Fragen nach Transparenz, Teilhabe, Verantwortung und Nachhaltigkeit.
Das New Production Institute untersucht den Einsatz von KI entlang des gesamten Wertschöpfungsprozesses: von der Produktentwicklung über Produktion und Nutzung bis hin zur Wiederverwendung und Kreislaufwirtschaft.
Wir verbinden technologische Perspektiven mit sozialwissenschaftlichen, gestalterischen und ökologischen Fragestellungen — und entwickeln so neue Konzepte für eine verantwortungsvolle, zukunftsfähige KI in der Produktion.
KI-gestützte Produktion & Smart Manufacturing
Wir erforschen, wie maschinelles Lernen, Datenanalytik und intelligente Steuerungssysteme Produktionsprozesse flexibler, effizienter und nachhaltiger gestalten können, wie z.B. über:
- Automatisierte Fertigungsprozesse
- KI-basierte Qualitätssicherung
- Prozessoptimierung
- Intelligente Roboter
- Automatisierung in OpenLabs
- Digitale Zwillinge
Datengetriebene Wertschöpfung & Kreislaufwirtschaft
KI eröffnet neue Möglichkeiten, Ressourcen effizienter zu nutzen und Kreisläufe zu schließen.
KI zur Optimierung von Materialflüssen mit den Schwerpunkten:
- Lebenszyklusanalysen (LCA) mit datengetriebenen Modellen
- Predictive Recycling & Reparierbarkeitsmodelle
- Nachhaltige Produkt- und Prozessgestaltung durch KI
Dezentrale Produktion, Open Labs & vernetzte Systeme
Die Verbindung aus KI und dezentralen Wertschöpfungsmodellen schafft neue Potenziale für lokale, bedarfsorientierte Produktion:
- Wie unterstützt KI kollaborative Open Labs?
- Wie lassen sich verteilte Produktionsressourcen smart koordinieren?
- Welche Rolle spielt KI in offenen Produktionsökosystemen?
- Wie kann KI Transparenz und Partizipation fördern?
KI, Innovation & Nachhaltigkeit
Das New Production Institute verbindet technische Innovation mit gesellschaftlicher Gestaltung. KI ist nicht nur ein Werkzeug zur Effizienzsteigerung – sie beeinflusst, wie wir Arbeit organisieren, Wissen teilen und Verantwortung in Wertschöpfungssystemen verteilen. Durch unseren interdisziplinären Ansatz aus Technologie, Gestaltung, Nachhaltigkeit und Sozialwissenschaft schaffen wir neue Perspektiven für den verantwortungsvollen Einsatz von KI in der Produktion.
Nachfolgend ist eine Auswahl an Projekten mit erfolgreicher KI-Implementierung unserer Forschungspartner aufgeführt.
Open-Source Laser Cutter mit KI-Funktion
Der OLSK Large Laser v3 ist ein modularer, open-source basierter Laser Cutter, der durch das haus-interne OLOS-Betriebssystem KI-gestützte Design- und Arbeitsdatei-Erstellung direkt in die Maschine integriert. Nutzende können Designs automatisch aus Bildern oder Text-Prompts generieren lassen, Schneid- und Gravurpfade optimieren und so den kreativen Workflow deutlich beschleunigen. Damit verbindet der Laser leistungsfähige Open-Source Hardware mit innovativen KI-Funktionen für einfache, präzise und kreative Produktion in Open Labs.
Farm-Roboter mit KI‑Unterstützung
Kaizen Robotics entwickelt modulare, open‑source‑basierte Roboterplattformen für nachhaltige Landwirtschaft: z. B. für Unkrautentfernung, präzise Aussaat, Ernte und Monitoring.
Durch den Einsatz von KI, Sensorik und IoT ermöglichen die Systeme eine zielgerichtete Unkrautbekämpfung — also automatisiertes Erkennen und Entfernen von Unkraut, ohne Kulturpflanzen zu schädigen.
Zudem liefern die Roboter Echtzeitdaten zu Pflanzenwachstum und Boden- bzw. Kulturzustand, was präzisere Entscheidungen bei Aussaat, Pflege und Ernte erlaubt — und damit Landwirtschaft effizienter und nachhaltiger gestaltet.
Sensing the Future of Value Creation
Im Projekt Wertschöpfungsradar werden KI-gestützte Textanalyseverfahren eingesetzt, um umfangreiche unstrukturierte Datenbestände systematisch auszuwerten und schwache Signale des strukturellen Wandels frühzeitig zu identifizieren. Im Zentrum steht dabei die Entwicklung eines KI-gestützten Horizon-Scanning-Verfahrens zur Früherkennung von Veränderungen in der Wertschöpfung, das eine wissenschaftlich fundierte, prospektive Einschätzung zukünftiger Entwicklungen ermöglicht.
Einsatz von KI für die lokale kollaborative Fertigung
Lokale Produktion bietet das Potenzial, gegenwärtigen gesellschaftlichen Herausforderungen zu begegnen, beispielsweise durch Stärkung der Resilienz der Produktionswirtschaft, Reduzierung von Treibhausgasemissionen und das Empowerment regionaler Akteure.
Im Projekt Production Next Door werden daher verschiedene KI-Ansätze mit etablierten Vorgehensweisen aus der IT kombiniert, um die kollaborative Produktion in lokalen Netzwerken zu fördern.
>>> Hierzu wurde eine webbasierte Plattform zur Koordination von Produktdesignern und Produzenten entwickelt und ein Webshop daran angebunden. Die Plattform dient als Basis für die Integration moderner KI-Lösungen, die verschiedene Funktionen wie die Produzentenauswahl, die Bereitstellung dezentraler Kompetenzen und die Wertkettenerstellung unterstützen und deren Anwendbarkeit für den Nutzer verbessern:
