Fraunhofer-Institut für Produktionstechnologie IPTForschungsprojekt »AI2EDGE«
Künstliche Intelligenz bietet großes Potenzial für den industriellen Einsatz, etwa in der Qualitätssicherung oder der automatisierten Prozesssteuerung. Viele KI-Anwendungen laufen bislang in zentralen Cloud- oder Serverumgebungen. Für den produktionsnahen Gebrauch ergeben sich jedoch besondere Herausforderungen. Die zentrale Bereitstellung von KI-Services führt häufig zu höheren Latenzen bei gleichzeitig höherem Energiebedarf und unterliegt besonderen Anforderungen an die Datensicherheit. Darüber hinaus erschweren komplexe Hardwarelandschaften die sichere und effiziente Nutzung von KI direkt in der Produktion.
Sichere und effiziente Entwicklung von Edge-KI-Anwendungen
Im Forschungsprojekt AI2EDGE entwickelt das Fraunhofer IPT gemeinsam mit zwei weiteren Partnern eine integrierte Softwareplattform mit hybridem digitalem Zwilling. Unternehmen können später auf dieser Plattform KI-Anwendungen für Edge-Rechensysteme selbst entwickeln, simulieren und validieren – zunächst virtuell, um sie später auf realer Chip-Hardware zu implementieren. Die Plattform soll zukünftig Simulation und Compilertechnologie mit einer anwendungsfreundlichen Benutzeroberfläche verbinden. Auf diese Weise lassen sich KI-Modelle frühzeitig auf unterschiedlichen Edge-KI-Chips testen, hinsichtlich Leistung, Latenz, Speicherbedarf und Energieeffizienz bewerten und für den industriellen Einsatz optimieren.
Hybrider digitaler Zwilling für industrielle Edge-KI
Im Rahmen des Projekts gehen die Partner schrittweise vor:
- Entwicklung eines hybriden digitalen Zwillings, der Systemsimulation, funktionale Verifikation und Implementierung auf realer Edge-Hardware in einer integrierten Softwareplattform zusammenführt.
- Verbindung von Systemsimulatoren, flexibler Compilertechnologie und grafischer Benutzeroberfläche durch eine nutzerfreundliche Plattform. Damit können KI-Modelle auf verschiedenen Edge-Chips ausgeführt, analysiert und für den industriellen Einsatz vorbereitet werden.
- Validierung industrieller Edge-KI-Anwendungen anhand konkreter Use Cases aus der produzierenden Industrie, beispielsweise aus der Qualitätssicherung und Mensch-Roboter-Kollaboration, sowie Ableitung von Optimierungen der Latenz, des Speicherbedarfs und der Energieeffizienz.
Grundlage für den breiten Einsatz von Edge-KI in der Industrie
Mit AI2EDGE entsteht ein Entwicklungsansatz, der KI-Anwendungen nicht nur auf einzelne Chips oder isolierte Anwendungsfälle ausrichtet, sondern ihre Übertragbarkeit auf unterschiedliche Hardwareplattformen und industrielle Einsatzumgebungen von Beginn an mitdenkt. Unternehmen erhalten dadurch die Möglichkeit, neue KI-Funktionen frühzeitig virtuell zu erproben, technische Risiken zu reduzieren und geeignete Hardwareentscheidungen fundierter zu treffen.
Die lokale Ausführung von KI-Modellen kann dazu beitragen, Reaktionszeiten in Produktionsprozessen zu verkürzen, sensible Daten im Unternehmen zu halten und vorhandene Rechenressourcen effizienter zu nutzen. Damit unterstützt AI2EDGE den Weg zu leistungsfähigen, flexiblen und vertrauenswürdigen KI-Lösungen direkt in der industriellen Anwendung.
Projektkonsortium
- RooflineAI GmbH
- MachineWare GmbH
- Fraunhofer-Institut für Produktionstechnologie IPT
Förderhinweis
Das Forschungsprojekt »AI2EDGE« wird im Rahmen des Innovationswettbewerbs »NEXT.IN.NRW« durch das das Ministerium für Wirtschaft, Industrie, Klimaschutz und Energie des Landes Nordrhein-Westfalen (MWIKE) und die Europäische Union gefördert.
Förderkennzeichen: EFRE-20801790
Projektträger: Projektträger Jülich (PtJ)
Projektlaufzeit: 1/2026 – 12/2028