BUP61 - ARISE

Adaptive Risk-Aware Intelligent Scheduling Engine for Manufacturing

Die Produktion steht heute vor enormen Herausforderungen: Maschinen fallen aus, Mitarbeitende fehlen, Lieferketten reißen plötzlich ab. In solchen Situationen müssen Abläufe, Produktionspläne und ganze Fertigungssysteme kurzfristig neu geplant werden. Doch die heutige Planung hängt stark von menschlicher Expertise ab und kann die wachsende Komplexität kaum bewältigen. ARISE setzt hier an und entwickelt eine neue Art der skillbasierten Produktionsplanung, die Risiken und Zuverlässigkeit berücksichtigt und flexibel auf Störungen reagieren kann.

Ziel

Das Ziel von ARISE ist es, ein neuartiges Planungssystem zu entwickeln, das Produktionsabläufe automatisch aus formal beschriebenen Maschinenfähigkeiten (implementiert als "Skills") ableitet und flexibel an veränderte Bedingungen anpasst. Durch die Kombination von KI-Methoden, Optimierungsverfahren und digitalen Zwillingen sollen Produktionspläne nicht nur nach Zeit, Energieverbrauch und Zuverlässigkeit optimiert, sondern auch hinsichtlich Risiken bewertet und bei Störungen automatisch neu berechnet werden können. So entsteht eine praxisnahe, risikobewusste Planungsplattform, die komplexe Fertigungsszenarien unterstützt und eine robuste, adaptive Produktionssteuerung ermöglicht.

Vorgehensweise

Entwicklung eines domänenspezifischen Meta-Modells für Maschinenfähigkeiten (Skills)
Anbindung formaler Skill-Beschreibungen an eine risikoorientierte, KI-gestützte Planung
Integration von Optimierungsstrategien in Form von exakten Verfahren, heuristischen Methoden und KI-basierten Ansätzen
Aufbau eines Software-Prototyps und Erstellung von Testszenarien zur Demonstration und Evaluation auf den ICM-Mini-Fabriken

Nutzen

Die Ergebnisse ermöglichen eine schnellere, nachvollziehbare und automatisierte Produktionsplanung. Unternehmen profitieren von höherer Flexibilität, besserer Ressourcennutzung und einer resilienteren Fertigung. Damit legt ARISE den Grundstein für eine digitalisierte, KI-gestützte Produktion, die auch in unsicheren Umgebungen zuverlässig funktioniert.