Ein Rückblick auf ein Jahr AIMS5.0

Das RSA FG Studio SDIS in St. Pölten ist als Konsortialmitglied, Arbeitspaketleiterin und Partnerin am EU- und FFG-geförderten Projekt AIMS5.0 beteiligt. AIMS5.0 wird von der Infineon Technologies AG koordiniert. Zwei Veranstaltungen im vergangenen Jahr unterstrichen die Bemühungen des Projekts, die digitale Souveränität Europas durch die Integration von KI-fähigen Hardware- und Software-Komponenten über die gesamte industrielle Wertschöpfungskette zu verbessern.

Erst vor einem Jahr haben die zahlreichen Partner des ehrgeizigen Chips-JU-Projekts AIMS5.0 ihre Arbeit aufgenommen. Im Mittelpunkt der Initiative stehen die Steigerung der Produktionseffizienz, die Stärkung der Lieferkette und die Förderung nachhaltiger, klimafreundlicher Produktionsverfahren. Zu den Hauptzielen gehören die Entwicklung von KI-Tools für nachhaltige industrielle Prozesse, die Implementierung einer offen zugänglichen Plattform für die semantische Datenintegration und die Sicherstellung menschenzentrierter, ethischer KI-Anwendungen in der Fertigung. Das Projekt wird seine Ergebnisse anhand von 20 Anwendungsfällen in neun Industriebereichen validieren, um letztlich den Green Deal zu unterstützen und auf dem Weg zur Industrie 5.0 voranzukommen. Ein Jahr nach Start und mit zwei weiteren Jahren an Arbeit vor dem Studio SDIS, ist es Zeit für eine erste Zwischenbilanz.

In einem Blogpost für das AIMS5.0-Konsortium fasst es Ralf Hartmann so zusammen: „Während des ersten Jahres wurden wichtige Schritte für eine erfolgreiche intensive Forschungsarbeit unternommen, um entscheidende Grundlagen für den nächsten großen Schritt in der digitalen Transformation der europäischen Industrie zu erarbeiten.“ AIMS5.0 ist ein Aushängeschild für die länder- und fachübergreifende Zusammenarbeit. Über 50 Partner teilen ihre Fähigkeiten und ihr Wissen in verschiedenen Arbeitspaketen und Anwendungsfällen.

Das Studio SDIS der RSA FG unterstützt das Arbeitspaket 7 („Human Acceptance, Trust, and Ethics for Digital Workspaces“) als Co-Leader, indem es Richtlinien für die Anwendung von KI in der europäischen KI-Industrie entwickelt und sicherstellt, dass diese mit den aktuellen Richtlinien und rechtlichen Rahmenbedingungen übereinstimmen und gleichzeitig die ethische Integrität bewahren sowie die Akzeptanz erhöhen. Darüber hinaus ist das Team in St. Pölten mit der Ausarbeitung von Empfehlungen für die Bewältigung des Wandels in digitalen Arbeitsumgebungen betraut.

In den Arbeitspaketen 3 („Cyber Architecture for AI supported Sustainable Production“) und 6 („Artificial Intelligence for Operational Excellence in the ECS“) unterstützt das Studio SDIS die Anwendungsfälle und Technologiethemen durch die Entwicklung eines fortschrittlichen ML-Moduls zur autonomen Optimierung der Ressourcennutzung, z. B. von Wasser und Energie. Der Zielanwendungsfall für diese Technologie ist „KI-gestütztes industrielles IoT für die Indoor-Lebensmittelproduktion“.

Workshops und Kollaborationen 

Einer der ersten Schritte zur Entwicklung der KI-gestützten industriellen IoT-Plattform für die Indoor-Lebensmittelproduktion war der Abgleich der Systemarchitektur mit den Anforderungen einer realen Indoor-Farm und den dort erhobenen Daten. Zu diesem Zweck wurde ein gemeinsamer Workshop mit dem Use-Case-Partner der RSA FG in der Zentrale von PhytonIQ in Oberwart, einem Industriepartner in AIMS5.0, abgehalten, um die Anforderungen an das System mit allen beteiligten Partnern zu diskutieren.

Für das Arbeitspaket 6 („Artificial Intelligence for Operational Excellence in the ECS“) lud der Industriepartner Zelosplant in Oberwart zum ersten persönlichen Treffen ein. Es wurde von TTTech, einem weiteren Industriepartner in AIMS5.0, in dessen Zentrale in Wien ausgerichtet. Alle Partner präsentierten ihre Fortschritte und legten die nächsten Schritte zur Erreichung der Ziele des Anwendungsfalls fest.

Der Demonstrator: RSA FGs Sandbox-Environment 

Das SDIS-Team hat in St. Pölten einen Demonstrator gebaut, der mit dem „NERVE“-System von TTTECH verbunden ist. In dieser Sandkastenumgebung züchten die Forscher Pflanzen mit dem System der Nährstofffilmtechnik. Es verfügt über eine Wasserpumpe und einen Injektor zum Einblasen von Luft in das Wasser. Es ist in Modulen aufgebaut, um den Transport zu erleichtern und die Skalierbarkeit zu verbessern. Jedes Modul ist mit zwölf Pflanzen bestückt und enthält LED-Streifen und einen Ventilator zur Luftzirkulation. Das Modul, das sich auf der unteren Ebene befindet, beherbergt den Wasserbehälter und die wichtigsten Geräte zur Überwachung und Steuerung von Temperatur, Luftfeuchtigkeit, Wassertemperatur, pH-Wert, gelöstem Sauerstoff (DO) und elektrischer Leitfähigkeit (EC), die automatisch überwacht werden.

 

Verbindungen zu Arrowhead 

Die RSA FG ist an der Weiterentwicklung einer Plattform beteiligt, die auf früheren Arbeiten für „Generic Autonomic Management as a Service“ im Rahmen von Arrowhead basiert. Dazu gehört die Erweiterung der Plattform um Interoperabilitätsmodule und Richtlinienbausteine für Anwendungsfall 1 („KI-gestützte Lebensmittelproduktion in Gebäuden“). Zu den wichtigsten Meilensteinen der RSA FG gehörten bisher die Entwicklung einer Labor-Sandbox-Umgebung für die Datenerfassung und die Einrichtung von Schnittstellen mit dem Arrowhead-Framework für die weitere Entwicklung des autonomen Managementdienstes. Außerdem hat das Studio SDIS das Arbeitspaket 7 („Human Acceptance, Trust, and Ethics for Digital Workspaces“) geleitet und den Aufbau eines Selbstbewertungsansatzes abgeschlossen.

Zwei Veranstaltungen des Studio SDIS veranschaulichen die Zusammenarbeit und den Umfang von AIMS5.0: Zusammen mit der Studioeröffnung in St. Pölten veranstaltete SDIS im September 2023 einen Deep Tech Workshop i. Auch die diesjährige General Assembly fand in St. Pölten statt und wurde vom Studio organisiert. Anlässlich der Generalversammlung veranstaltete das Studio gemeinsam mit der Fachhochschule St. Pölten auch einen öffentlichen Poster- und Demonstrator-Walk.

Peer-reviewed Publicationen und Events 

Das SDIS-Team hat zwei peer-reviewed Publikationen beim MFI5.0 workshop bei der IEEE/IFIP NOMS Konferenz in Südkorea präsentiert:

• Abu Naim, B., Ghafourian, Y., Tauber, M., Lindner, F., Schmittner, C., Schoitsch, E.,Schneider, G., Kattan, O., Ryabokon, A., Flamigni, F., Karathanasopoulou, K., & Dimitrakopoulos, G. (2024). A self-assessment tool to encourage the uptake of artificial intelligence in digital workspaces. In Proceedings of the 5th Workshop on Management for Industry 5.0 (MFI5.0), at IFIP/IEEE NOMS 2024 – Network Operations and Management Symposium. 

• Abu Naim, B., Ghafourian, Y., Ryabokon, A., Flamigni, F., & Baldrian, R. (2024). A generic framework for resource-limited microcontrollers deployment in I-IoT systems. In Proceedings of the 5th Workshop on Management for Industry 5.0 (MFI5.0), at IFIP/IEEE NOMS 2024 – Network Operations and Management Symposium. 

Darüber hinaus haben die Forscher der RSA FG an einer Reihe von Veranstaltungen teilgenommen, auf denen AIMS5.0 und die damit verbundenen Arbeitspakete vorgestellt wurden:

• Electronic Components and Systems (ECS) 2023 Summer School in Bertinoro, Italy 

• European Conference on Edge AI Technologies and Applications – EEAI 2023, Athens, Greece 

• Austrian Society for Artificial Intelligence (ASAI), July 2023 at the Vienna University of Technology (TU Wien). 

• The AIMS5.0 and Arrowhead FPVN Innovation Technology Days /23-25 Jan 2024 Lulea 

• Presenting AIMS5.0 at “Abschlussevent des Projekts KITE – funded by FFG in April2024. 

• Participating in the WP2 Bilateral meeting in Budapest, Hungary to discuss synergies for the AI gym and collaborations with WP3. 

So, one year in, the project is already well under way and about to reach its goals in its runtime until 2026.