Sensorsysteme für Prozess- und Zustandsmonitoring

Das Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi) fördert mit 11,2 Mio. Euro die deutsche KI-Forschung zur Entwicklung sicherer, innovativer Elektroniksysteme für zukünftige Fahrzeuggenerationen. Im Projekt progressivKI arbeiten unter der Koordination der Robert Bosch Multimedia Car GmbH in Hildesheim und mit Projektmanagement-Unterstützung durch das edacentrum achtzehn hochkarätige Partner in einem Konsortium zusammen. Eines dieser Partner ist das Fraunhofer ENAS mit der Abteilung Advanced System Engineering (ASE) in Paderborn.

Ziel des zum 1. April 2021 gestarteten Projekts ist die Entwicklung eines generalisierten KI-gestützten Entwurfsprozesses für Elektroniksysteme im Fahrzeug durch den kooperativen Betrieb von KI-Systemen, um Elektroniksysteme schneller und zuverlässiger zu entwickeln und um somit für zukünftige Schlüsseltechnologien eine weltweit wirkende Innovations- und Technologieführerschaft der beteiligten Unternehmen zu beanspruchen. Die geplanten Arbeiten berücksichtigen auch die aktuellen GAIA-X Entwicklungen des BMWi.

Aktuell wird im Entwicklungsprozess von Fahrzeugkomponenten kein KI-gestützter Entwurf durchgeführt. Hier wird häufig auf manuelle Verfahren gesetzt sowie semiautomatische Prozesse im Layout- bzw. Schaltplandesign und bei der Entwicklung von Kabelbäumen genutzt. Zusätzlich erfordern unter dem Aspekt der Entwicklung funktional sicherer Elektroniksysteme die Eigenschaften und das Zusammenspiel der einzelnen Komponenten und der Subsysteme eine ganzheitliche Betrachtung der Systemeigenschaften. Allerdings kann bei steigender Komplexität der Systeme und zunehmender Spezialisierung der Entwicklungsgruppen dies in Zukunft nur mit Hilfe von KI-gestützten Methoden und Werkzeugen im Entwurfsprozess gewährleistet werden.

Im Projektvorhaben progressivKI soll sich das durch die Entwicklung einer modularen KI-basierten Plattform zur Unterstützung und Beschleunigung von kommenden Elektroniksystemen im Bereich Automotive ändern. Die geplanten KI-Module sollen die Entwickler so unterstützen, dass Rechenzeiten optimiert und Simulationsresultate schneller und gezielter interpretiert und auch die Ergebnisse in anderen Varianten wiederverwendet werden können. Dabei wird die Plattform für die Verwendung entlang des gesamten Entwicklungsablaufes entworfen, um somit sämtliche Interaktionen während des Prozesses zu berücksichtigen.

Bei der Umsetzung der KI-Module sind umfangreiche Trainingsdaten in zahlreichen Bereichen der Elektrotechnik notwendig. Das Fraunhofer ENAS unterstützt das Konsortium bei der Generierung und der Anwendung dieser Daten. Dafür sollen Simulationsergebnisse für verschiedene Anwendungsfälle im Automobilbereich von elektromagnetischen Simulationsplattformen automatisiert erstellt werden. Diese Daten sollen dann vorverarbeitet und klassifiziert werden, um damit die spezifischen KI-Module zu bilden. Zusätzlich wird auch hier das Fraunhofer ENAS ihre Expertise in die Module implementieren, um somit die notwendige Anzahl der Trainingsdaten zu verringern und um gleichzeitig den korrekten Betrieb der Module zu bewahren. Damit die Funktionalität in der Praxis gewährleistet ist, wird auch eine Verifikation der KI-Module und eine Anpassung der Trainingsdaten an den realen Betriebsbedingungen erfolgen.

Unter der Leitung der Robert Bosch Car Multimedia GmbH beteiligen sich an dem dreijährigen Vorhaben die Partner Infineon Technologies, Zuken, Microchip Technology Germany, Celus, Luminovo, Hood, Cloud&Heat Technologies, Binder Elektronik, DIQA Projektmanagement, EMC Test NRW, InnoZent OWL e.V. sowie Fraunhofer FIT und Fraunhofer ENAS, FZI Forschungszentrum Informatik, TU Dortmund, HSU Hamburg, TU Berlin und HS Hamm-Lippstadt/System Integration Laboratory und decken damit alle erforderlichen Komponenten der Wertschöpfungskette ab.

Förderkennzeichen 19A21006A-R