NEWSLETTER Nr. 10, Mai 2023
Mit Biointelligenz zum smarten Wandel
Fraunhofer-Forscher Prof. Dr. Thomas Bauernhansl über Konzepte auch gegen Krisen
„Die Biologische Transformation eröffnet ein völlig neues Innovationsfeld für eine radikal nachhaltige Wertschöpfung“, prognostiziert Prof. Dr. Thomas Bauernhansl und betont: „Gerade in Zeiten multipler Krisen sind neue Konzepte für einen Paradigmenwechsel gefragt.“ Den Turnaroundkongress-Veranstaltern ist es gelungen, einen herausragenden Experten auf dem zukunftsweisenden Gebiet der Biointelligenz als vortragenden Bühnengast zu gewinnen. Thomas Bauernhansl leitet das Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung IPA und das Institut für Industrielle Fertigung und Fabrikbetrieb (IFF) der Universität Stuttgart. Er verantwortet am IPA unter anderem die Bereiche rund um „Vernetzte Produktion“, „Intelligente Automatisierung und Reinheitstechnik“ sowie „Medizin- und Bioproduktionstechnik“ im IPA.
Der promovierte Maschinenbau-Ingenieur, der seine berufliche Laufbahn an der RWTH Aachen begann, schrieb einst seine Dissertation über die „Bewertung von Synergien im Maschinenbau“, arbeitete als Wissenschaftler am Lehrstuhl für Produktionssystematik im Laboratorium für Werkzeugmaschinen und Betriebslehre. Bevor er mit seiner Promotion begann war er schon Leiter der Gruppe „Prozess- und Technologieplanung“, dann Abteilungsleiter für „Integrierte Produktgestaltung“ und auch für „Unternehmensentwicklung“. Ein Hinweis darauf, dass Bauernhansl früh die Verbindung aus Transformation für Wertschöpfung und Unternehmenserfolg hergestellt hat und sein Wirken sich diesem Fortschritt widmet.
In der Wirtschaft arbeitete Thomas Bauernhansl ab dem Jahr 2003 für die Unternehmensleitung von Freudenberg & Co, eine. Unternehmensgruppe in Familienhand, die als Zulieferer für verschiedene Branchen tätig ist wie im Automobilsektor, dem Maschinenbau sowie der Textil-, Bau- und Telekommunikationsindustrie. Sein Aufstieg bei der Freudenberg-Gruppe, die mit fast 52.000 Mitarbeitenden zuletzt fast 12 Millionen Euro Jahresumsatz erwirtschaftete, gipfelte in der fachlichen Führung der Produktion an weltweit 50 Standorten der Freudenberg Sealing Technology. Mit seinem Wechsel zu Fraunhofer übernahm er 2011 das IFF und das IPA. Von 2012 bis 2015 war er zusätzlich Leiter des Instituts für Energieeffizienz in der Produktion (EEP) der Universität Stuttgart, von 2014 bis 2016 zudem Studiendekan Technologiemanagement.
Zu seinen Schwerpunkten gehören neben Biointelligenz die personalisierte Produktion, die Fabrikplanung und Produktionsoptimierung sowie die Digitale Transformation insbesondere mit Blick auf Industrie 4.0. Unter der Überschrift „Biointelligenz – eine neue Perspektive für nachhaltige Wertschöpfung“ ist zum Hintergrund in seinem Beitrag für den „Informationsdienst Wissenschaft“ zu lesen: „Die Biologie findet Einzug in die Wertschöpfung. Biointelligente Produktionssysteme bieten die Chance zur Steigerung der Innovations- und Wettbewerbsfähigkeit sowie der Nachhaltigkeit. Die Technologien existieren, entscheidend ist die transdisziplinäre Forschung & Entwicklung.“ Und die Implementierung durch die digitale Transformation von Prozessen in der Praxis, möchte man hinzufügen. Oder wie es der Beitrag auf den Punkt bringt: „Mit Biointelligenz zu einem smarten Wandel.“
Die Teilnehmerinnen und Teilnehmer beim Turnaroundkongress dürfen also schon jetzt sehr gespannt sein auf die Ausführung von Prof. Dr. Thomas Bauernhansl über diese zukunftsweisenden Entwicklungen für Unternehmen. Wie eingangs zitiert erachtet der renommierte Fachmann die Biologische Transformation als geeignet, die Wertschöpfung nachhaltig zu verbessern und somit Unternehmen zukunftssicher aufzustellen. Auf seinen Vortrag und die Veranstaltung freut sich der Fraunhofer-Experte schon, denn er schickt vorweg: „Gut, dass der Turnaroundkongress die Unternehmen immer wieder bestärkt, hier kreativ und flexibel zu bleiben.“
KI hilft bei Ressourcenschonung und Geschäftsmodellentwicklung
Prof. Dr. Katharina Morik über die Grundlage der digitalen Transformation
„Das Maschinelle Lernen ist die Grundlage der digitalen Transformation“, konstatiert Prof. Dr. Katharina Morik: „Die Herausforderung besteht darin, die vielen Möglichkeiten zu nutzen.“ Wie Unternehmen das Potenzial von KI bestmöglich heben, erklärt die Mitbegründerin des Lamarr Instituts für Maschinelles Lernen und Künstliche Intelligenz am 23. Juni während Ihres Austritts beim zweitägigen Turnaroundkongress. Sie wird dabei auch auf die Chancen und Risiken von chatGPT eingehen, also Chatbots, bei denen maschinelle Lerntechnologien eingesetzt werden, um Antworten zu generieren. Grundsätzlich gelte es die vielen Möglichkeiten zu nutzen, um Wertschöpfungsketten robuster zu machen und Ressourcen zu sparen. „Künstliche Intelligenz hat insbesondere durch das Maschinelle Lernen viele Produktionsprozesse und Geschäftsvorgänge vereinfacht, so dass weniger Ressourcen verbraucht werden“, erklärt die ausgewiesene Experten.
Darüber hinaus könnten mit diesen Technologien neue Geschäftsmodelle und innovative Anwendungen entstehen. Doch die neuen Möglichkeiten zu nutzen, sei „oft gar nicht so einfach“, sagt Prof. Dr. Katharina Morik. Sie möchte anhand einiger Beispiele aus der Praxis typische Schwierigkeiten bei der Einführung neuer Technologien zeigen und vermitteln, wie sie überwunden werden können. „Ein realistisches Vorgehensmodell für vertrauenswürdige KI ermöglicht die passgenaue Nutzung der Technologie“, verspricht sie.
Die Mitbegründerin des Lamarr Instituts für Maschinelles Lernen und Künstliche Intelligenz ist auch Fellow der Gesellschaft für Informatik sowie Mitglied in der Akademie für Technikwissenschaften (acatech) und der Nordrhein-Westfälischen Akademie der Wissenschaften und der Künste. Prof. Dr. Katharina Morik promovierte 1981 an der Universität Hamburg und habilitierte 1988 an der TU Berlin. Bereits 1991 richtete sie an der TU Dortmund den bekannten Lehrstuhl für Künstliche Intelligenz ein – mit dem Fokus auf maschinellem Lernen und Data Mining. Aus ihrem Hause stammt beispielsweise RapidMiner, ein weltweit erfolgreiches Tool für die selbst optimierende Datenanalyse. Sie ist die Autorin von mehr als 200 Publikationen in renommierten Zeitschriften und ist gefragte Referentin zum Thema auf zahlreichen Konferenzen.
Sie warb 2011 den Sonderforschungsbereich 876 „Informationsgewinnung durch Analyse unter Ressourcenbeschränkung“ ein, dessen Sprecherin sie ist. In zwölf Grundlagenprojekten wird Maschinelles Lernen von der Statistik bis zur Rechnerarchitektur hin untersucht. Der SFB 876 beschließt seine Arbeit mit drei Büchern: Machine Learning under Resource Constraints – Fundamentals, Discovery in Physics, Applications.
Prof. Dr. Katharina Morik leitete mit Prof. Stefan Wrobel das Kompetenzzentrum für maschinelles Lernen Rhein Ruhr (ML2R), das 2022 als Lamarr Institut für Maschinelles Lernen und Künstliche Intelligenz verstetigt wurde. Es verbindet Lehre und Ausbildung mit Forschung und Anwendungen. Es ist eines der fünf KI-Zentren in Deutschland, die von Bund und den jeweiligen Bundesländern gemeinsam getragen werden. Ziel der Forschenden im Lamarr-Institut ist es, neue Standards zu setzen bei der wertebasierten Erforschung und Entwicklung von extrem leistungsfähiger und gleichzeitig vertrauenswürdiger sowie ressourcenschonender KI. „Ein Schwerpunkt, der das Lamarr-Institut auszeichnet, ist das Ressourcen-gewahre Lernen. Wir arbeiten daran, gelernte Modelle für energiesparende Rechnerarchitekturen zu adaptieren und entwickeln Verfahren, deren Modelle extrem wenig Energie benötigen“, sagte die Mitbegründerin kurz nach der Eröffnung der Einrichtung unter anderem für Ausbildung und Anwendung. Ihr Vortrag dürfte also nicht nur im Hinblick auf innovative KI-Einsatzgebiete spannend werden, sondern auch vor dem Hintergrund kritisch steigender Energiepreise.
Benannt wurde das Institut übrigens nach der österreichisch-amerikanischen Erfinderin Hedy Lamarr, die für ihre Pionierarbeiten zu den Vorläufern von Bluetooth und WLAN bekannt ist. Für das neue Institut spielt auch die Anwendung in der Praxis eine zentrale Rolle: Neben der Forschung und Ausbildung des wissenschaftlichen Nachwuchses soll der Transfer in die Industrie in Form von Wissen, Expertise und ethisch verantwortungsvollen Anwendungen im Vordergrund stehen. Schon jetzt helfen dort entwickelte maschinelle Lernverfahren in mehr als 50 Krankenhäusern zur Diagnose-Codierung, unterstützen Highspeed-Roboter in der Logistik oder prägen eine weltweit führende KI-Analysesoftware.