Lightning Talks: Projekte IKT der Zukunft, Ko-kreative Ökosyteme
Ökosysteme für die Zusammenarbeit in einer hybriden Arbeitswelt: Menschen, Roboter, KI, Automation und Internet-Plattformen.
Felix Strohmeier studierte Telekommunikationstechnik und –systeme sowie Informationstechnik und System-Management an der Fachhochschule Salzburg. Danach arbeitete er bei Siemens Österreich an der Entwicklung von Internet Protokoll-Stacks und als externer Lehrbeauftragter für Kommunikationsnetze. Seit 1998 ist er bei Salzburg Research als wissenschaftlicher Mitarbeiter und Projektleiter in zahlreichen nationalen und internationalen Projekten in den Bereichen Netzwerktechnologien, „Internet of Things“, „Industrie 4.0“ und „Digital Twins“ tätig. Dabei sammelte er Erfahrung im effizienten Einsatz von neuen Technologien und Open-Source Softwarelösungen für die Digitalisierung und die Vernetzung komplexer verteilter Systeme. Sein aktueller Fokus liegt auf der Umsetzung von kollaborativen Anwendungsszenarien für (teil-) autonome Roboter- und Assistenzsysteme. Zurzeit leitet er das Projekt „ROBxTASK“, in dem eine Cloud-Plattform für einen Hersteller-unabhängigen Austausch von Task-Abläufen für Roboter entwickelt wird.
Wernher Behrendt ist Senior Researcher im Bereich wissensbasierte Systeme bei Salzburg Research. Nach seinem MSc in Cognitive Science (Univ. Manchester, 1990) arbeitete er in Großbritannien am Rutherford-Appleton Laboratory in Didcot (Wissensbasierte Systeme) und an der Universität von Cardiff (Heterogene Datenbanken), bevor er im Jahr 2000 zurück nach Österreich und zur Salzburg Research wechselte. Hier war er federführend für eine Reihe von europäischen Projekten im Themenbereich semantic content management. Seit 2014 arbeitet er an der Anwendung semantischer Technologien für Internet-Plattformen und hat von 2016-2020 das Horizon 2020 Projekt NIMBLE (Network for Industry, Manufacturing, Business and Logistics in Europe) geleitet. Aus einer Zusammenarbeit in einem österreichischen Leitprojekt (MMASSIST) entstand das heute vorgestellte nationale IKT-der-Zukunft Projekt "Hybrid Work Systems". Dabei geht es um das Zusammenwirken von Mensch, Automation, Robotik und intelligenter Assistenz in zukünftigen, stark automatisierten und hochgradig vernetzten Unternehmen, die mithilfe von Services über Internet-Plattformen kooperieren.
Es werden zwei Projekte des Programms „IKT der Zukunft“ im Schwerpunkt Kooperativ-kreative Ökosysteme“ vorgestellt.
Hybrid Work Systems (HWS) befasst sich mit Interoperation und Schnittstellen in digitalen Ökosystemen, über welche Industriebetriebe sowohl vertikal (vom ERP-System bis zum Industriearbeitsplatz) als auch horizontal (z.B. über digitale Plattformen) miteinander verbunden sind und somit sowohl Dienstleistungen in Anspruch nehmen, als auch miteinander Produktionsdaten austauschen können. HWS analysiert, wie zunehmende Automatisierung die Fabrik zu einer komplexen sozio-technologischen Umgebung macht, deren Prozesse sicherer und menschenfreundlicher gestaltet werden sollen. Wir orientieren uns daher an den Bedürfnissen des Menschen bei der Planung, Analyse und Überwachung industrieller Prozesse. Die gewonnenen Erkenntnisse sind auch auf andere Sparten übertragbar, jedoch betrachtet HWS ausschließlich Schnittstellen innerhalb von Firmen, sowie zu Plattformen als Mittler zwischen Firmen bzw. Dienstleistern. Angestrebte Innovationen sind eine Video-basierte Bewegungsanalyse zur Erkennung von Produktionstätigkeiten, die semantische Beschreibung von Arbeitsprozessen für detaillierte Prozessplanung, die Definition von Schnittstellen für Mensch-Maschine Situationserkennung in Produktionsumgebungen, sowie die Einbettung der Umgebung in eine europäische Produktionsplattform.
Ziel von ROBxTASK ist es, hochsprachliche Ablaufbeschreibungen von den spezifischen Robotersystemen zu entkoppeln, und damit die Interoperabilität durch den Austausch von strukturierter Expertise über Systemgrenzen und Anwendungsgebiete hinweg zu fördern.
Roboter in unterschiedlichen Einsatzszenarien bieten herstellerabhängige Programmierschnittstellen an, welche für jedes Gerät und jede zu beschreibende Roboteraufgabe spezialisiertes technisches Spezialwissen aus Hard- und Softwareentwicklung voraussetzen. Über die Einsatzgebiete hinweg führen Roboter jedoch oft sehr ähnliche Aufgaben aus. Ein typisches Beispiel in der industriellen Produktion ist das Aufheben, Liefern und Abgeben eines Gegenstands – eine Fähigkeit die auch im Pflegebereich nutzbringend anwendbar ist. Gleichzeitig haben soziale Roboter zunehmend kognitive Fähigkeiten zur Verbesserung der Mensch-Roboter-Kollaboration (MRK), wie Gestenerkennung oder die Interpretation von Emotionen und Stress unter Zuhilfenahme von Video-Analysen und tragbaren Sensoren (wearables). Diese Fähigkeiten werden auch in der Produktion beim Einsatz kollaborativer Roboter immer wichtiger.
Der interdisziplinäre Austausch von Task-orientierten Beschreibungen robotischer Prozesse soll über die Bereitstellung einer Internet-Plattform ermöglicht werden.
Einführung zum Programm IKT der Zukunft - Schwerpunkt Kooperative-Kreative Ökosysteme
Lisbeth Mosnik ist stellvertretende Leiterin der Abteilung „Schlüsseltechnologien für industrielle Innovation: IKT, Produktion und Nanotechnologie“ im Bundesministerium für Klimaschutz, Umwelt, Energie, Mobilität, Innovation und Technologie (BMK). Sie steuert die nationale Forschungsförderung im Bereich der Digitalen Technologien und leitet die österreichische Delegation im Programmausschuss für das europäische Rahmenforschungsprogramm Horizon Europe Cluster 4 „Digital, Industry and Space“.
AI4Buildings und LargeClouds2BIM - aktuelle IKT Forschung im Bauwesen
Simon Flöry ist Gründer und Geschäftsführer der Wiener 3D/CAD/CAM Softwareschmiede Rechenraum GmbH. Er promovierte an der Technischen Universität Wien in Angewandter Mathematik und Geometrie. Vor der Gründung des Rechenraums 2012 forschte und arbeitete er in Wien, Helsinki, Paris und Princeton für renommierte internationale Unternehmen und Universitäten. Im Rechenraum entwickeln interdisziplinäre ExpertInnenteams maßgeschneiderte Softwaremethoden und -anwendungen, um 3D Daten zu erkennen, zu verstehen und zu verarbeiten. Die Produkte des Unternehmens beruhen auf intensiver Forschungs- und Entwicklungsarbeit an der Schnittstelle von Mathematik, Geometrie und Computergraphik. Die daraus geschaffenen Softwarelösungen finden weltweit Anwendung in Medizin- und Zahntechnik, 3D Bildverarbeitung und industrieller Automatisierung. Die aktuellen Schwerpunkte der Arbeit des Unternehmens liegen in der automatischen Generierung digitaler, dreidimensionaler Zwillinge und der 3D Rekonstruktion aus Punktdaten.
Dr. Adam Buruzs ist seit Januar 2020 als Forschungsingenieur am AIT Austrian Institute of Technology, Center for Energy, tätig. Er hat Technische Physik an der Technischen Universität Budapest (2005) studiert und 2008 an der Technischen Universität Wien promoviert. Sein Forschungsgebiet war die computergestützte Materialwissenschaft, insbesondere ab-initio Festkörpersimulationen. Nach seinem PhD hat er mehr als 1 Jahr bei Bosch als Funktionsentwickler für Dieselmotorsteuergeräte gearbeitet, dann wechselte er 2010 zu einem österreichischen Hedge-Fond als quantitativer Analyst, wo er Expertise in der Zeitreihenanalyse erwarb, indem er fortgeschrittene mathematische Modelle für Zeitreihenprognosen mit klassischen Algorithmen und fortgeschrittenen Machine Learning entwickelte, kodierte und testete. Während seiner 9,5-jährigen F&E-Tätigkeit im Bereich Data Mining und Machine Learning sammelte er Erfahrungen in verschiedenen Programmiersprachen wie R, Python, Scala. Seit 2020 innerhalb des AIT umfasst sein F&E-Fokus unter anderem die Entwicklung von Fluiddynamik-Simulationssoftware für Wärmepumpenkomponenten, die Entwicklung von SW-Prototypen für die Analyse und Qualitätsverbesserung von Gebäudedatenmodellen und die maschinelle Sprachverarbeitung.
Digitale Planung von Gebäuden ist heutzutage Stand der Technik, dennoch die Qualität der Digitale Baupläne (BIM) variieren in einem großen Bereich. Ein Ziel ist daher des AI4Buildings Sondierungsprojekts ist, die automatische Analyse und Qualitätsverbesserung der BIM Modelle. Dazu verwenden wir Geometrische, Graph-theoretische, und eventuell Machine Learning Methoden, um fehlende, oder unvollständige BIM Modell Elemente und Relationen zu erkennen, und die BIM Modelle anzureichern.
Der zweite Teil des Projekts fokussiert auf Maschinelles Lesen der Bau relevanten Bundes-Förderungen. Unser Ziel ist die Entwicklung eines AI-gestütztes Information Retrieval Systems, das eine Web-basierte Schnittstelle hat und in Echtzeit die zum geplanten Bau- oder Renovierungsprojekt passende Förderung findet und relevanten Parametern (Förderhöhe, Termine, Bedingungen, usw.) automatisch extrahiert.
Eine typische Großbaustelle überschreitet den ursprünglichen Kostenrahmen um 80% und dauert um 20% länger als veranschlagt. Digitale Technologien bieten das Versprechen, diese unzufriedenstellende Situation aufzulösen. Und in der Tat sind heute sowohl 3D Scanner als auch Building Information Models (BIMs) auf großen Baustellen und in der Bauwerksinstandhaltung alltäglich geworden.
Das im Rahmen der 8. „IKT der Zukunft“ Ausschreibung vom BMK geförderte kooperative Vorhaben LargeClouds2BIM erforscht und entwickelt innovative Softwaremethoden und Workflows, um aus riesigen 3D Scans dreidimensionale digitale Zwillinge wie Building Information Models so automatisch als möglich zu erzeugen.