KI-Marktplatz @it's OWL - Dr. Christian Bremer, Anja Hemminger, Lucas Schrodt 18.08.2021

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KI-Marktplatz @it's OWL - Dr. Christian Bremer, Anja Hemminger, Lucas Schrodt 18.08.2021
KI-Marktplatz @it‘s OWL

Dr. Christian Bremer, Anja Hemminger, Lucas Schrodt
18.08.2021
KI-Marktplatz @it's OWL - Dr. Christian Bremer, Anja Hemminger, Lucas Schrodt 18.08.2021
Herzlich Willkommen!

               Dr. Christian Bremer
                                                          Anja Hemminger                               Lucas Schrodt
                   Geschäftsführer
                                                          Wissenschaftliche                            Senior Berater
                  Two Pillars GmbH
                                                          Mitarbeiterin HNI                              UNITY AG
          christian.bremer@two-pillars.de
                                                 anja.hemminger@hni.uni-paderborn.de               lucas.schrodt@unity.de

Slide 2                                     web: www.ki-marktplatz.com | twitter: @ki_marktplatz                        August 18, 2021
KI-Marktplatz @it's OWL - Dr. Christian Bremer, Anja Hemminger, Lucas Schrodt 18.08.2021
Agenda
          1. Relevanz von KI für Industrieunternehmen
          2. Vorstellung des KI-Marktplatz
          3. Nutzenversprechen der Intelligenten Partnervermittlung
          4. Vorstellung: Der Demonstrator von Two Pillars
          5. Ausblick: Sicherer Datenraum
          6. Fragerunde

Folie 3                         web: www.ki-marktplatz.com | twitter: @ki_marktplatz   18. August 2021
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Relevanz von KI für
Industrieunternehmen
KI-Marktplatz @it's OWL - Dr. Christian Bremer, Anja Hemminger, Lucas Schrodt 18.08.2021
Die Aussichten von KI in der deutschen Wirtschaft

  Der Einsatz von KI kann      22% der Unternehmen                Im Jahre 2018 haben             Das KI-basierte
  bis 2030 eine zusätzliche    mit KI in der PE geben           60% der KI-einsetzenden        Umsatzvolumen von
   Wirtschaftsleistung von    an, dass mind. 5% ihres              Unternehmen in DE         Marktneuheiten beträgt in
      etwa 13 Bill. Dollar    EBIT-Wachstums auf den               Produktinnovationen       der deutschen Wirtschaft
          erbringen                Einsatz von KI                 erfolgreich eingeführt          rund 11 Mrd. €.
                                zurückzuführen sind
      +1,2% BIP pro Jahr

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Frage 1

          Haben Sie schon KI in Ihrem Unternehmen eingesetzt?

                                                                             Nein   Ja

                                                                                            Angaben in %

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Was wäre wenn….

                  …Sie als
          Industrieunternehmen                 …Sie als Entwickler
                                                                                            …Sie Partner für die
            schon vor Einführung                wüssten, welches
                                                                                            Erprobung neuer KI-
          eines Produktes wüssten,             Unternehmen Ihre KI-
                                                                                             Lösungen fänden?
             ob ihre Kunden es                    Lösung sucht?
                  kaufen?

Folie 7                              web: www.ki-marktplatz.com | twitter: @ki_marktplatz                    18. August 2021
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Das 4-Zyklen-Modell der Produktentstehung

Folie 8                 web: www.ki-marktplatz.com | twitter: @ki_marktplatz   18. August 2021
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KI in der Produktentstehung

           KI-gestützte         KI-gestützte                     KI-gestützte         KI-gestützte
           Konstruktion      Geschäftsprognosen                 Trendanalyse           Simulation

    …                                                                                                         …

          Erhöhung von                                  Reduktion der                        Reduktion der
          Entwicklungskapazitäten                       Entwicklungszeit                     Herstellkosten

Folie 9                        web: www.ki-marktplatz.com | twitter: @ki_marktplatz                  18. August 2021
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Vorstellung des
KI-Marktplatz
Wesentliche Herausforderungen in der Anwendung von KI

                                                                                          AI

  Industrie-                                                                                              KI-
  unternehmen                                                                                        Anbieter

  ▪ Unbekannte Einsatzmöglichkeiten in der                          ▪ Fehlende Einblicke in die
    Produktentstehung                                                 Herausforderungen zur Anwendung von KI
  ▪ Wenig Verständnis der Anwendbarkeit von                           in der Praxis
    bestehenden KI-Lösungen                                         ▪ Kein Zugang zu Industrienetzwerken
  ▪ Bedenken bzgl. der Datensicherheit                              ▪ Wenig Einblicke in Industriedaten und
                                                                      spezifisches Industriewissen

Slide 11                           web: www.ki-marktplatz.com | twitter: @ki_marktplatz                    August 18, 2021
Frage 2

                   Wie finden Sie passende Projektpartner für die
                      Erschließung von neuen Technologien?

           Kooperation mit bekannten Partnern

                               Fachmagazine

                            Internetrecherche

            Bemühung des eigenen Netzwerks

                   Suche auf Vergabeportalen

                                                0     5         10       15        20        25   30   35
                                                                                                               Angaben in %

Slide 12                              web: www.ki-marktplatz.com | twitter: @ki_marktplatz                  August 18, 2021
KI-Marktplatz | Vision

                         Wir schaffen mit unserer Plattform
                         die zentrale Anlaufstelle für KI in der
                         Produktentstehung!

Folie 13                 web: www.ki-marktplatz.com | twitter: @ki_marktplatz   18. August 2021
KI-Marktplatz – Entwicklungsstufen der Plattform

     Intelligente                       Sicherer                             App Store
                                                                                                             KI-Bausteine
 Partnervermittlung                    Datenraum                         für KI-Lösungen

                                         Wir ermöglichen den                 Wir finden die richtige KI-
     Wir ermöglichen KI-Anbietern                                              Lösung für Industrie-            Wir beschleunigen die
                                    Datenaustausch zwischen KI-
    und Industrieunternehmen, das                                          unternehmen, indem wir ihre      Entwicklung von KI-Lösungen
                                       Anbietern und Industrie-
        Potenzial von KI in der                                                spezifischen Heraus-          für die Produktentwicklung,
                                    unternehmen, indem wir einen
        Produktentwicklung zu                                              forderungen bei der Produkt-     indem wir eine Entwicklungs-
                                      sicheren Datenraum unter
       erkennen, indem wir das                                             entwicklung automatisch mit     umgebung bereitstellen, die die
                                       Verwendung modernster
        Potenzial identifizieren,                                           passenden KI-Lösungen in       dynamische Integration von KI-
                                         Sicherheitsstandards
      analysieren und bewerten.                                                unserem integrierten            Bausteinen ermöglicht.
                                             bereitstellen.
                                                                              Marktplatz abgleichen.

Slide 14                                   web: www.ki-marktplatz.com | twitter: @ki_marktplatz                              August 18, 2021
KI-Marktplatz | Konsortium

                                                             Projektpartner
     KI-Anbieter                                            Plattformaufbau                       Industrieunternehmen

           Assoziierte Partner
             Assoziierte         Partner

Slide 15                                   web: www.ki-marktplatz.com | twitter: @ki_marktplatz                August 18, 2021
Nutzenversprechen –
Intelligente
Partnervermittlung
Nutzenversprechen | Intelligente Partnervermittlung

       Erkennen Sie die Herausforderungen                                           Gestalten Sie heute die
           und Chancen von KI in der                                         Produktinnovationen von morgen und
              Produktentstehung                                              steigern Sie Ihre Wettbewerbsvorteile

     Community für KI                                                   KI-Anbieterkatalog              KI-Herausforderungen
                                      AI Readiness Check
  Plattform für den Austausch                                                                          Plattform zur Veröffentlichung
                                                                      Katalog aller registrierten
      bewährter Verfahren,          Untersuchung des Reifegrads                                       detaillierter Beschreibungen von
                                                                        Marktplatzanbieter mit
           gemeinsamer             und der Problemfelder von KI in                                                Anfragen für
                                                                     detaillierten Informationen zu
 Herausforderungen und Ideen        einem Industrieunternehmen                                         Lösungsvorschläge, um einen
                                                                        ihren KI Kompetenzen
für KI in der Produktentwicklung                                                                         Lösungsanbieter zu finden

   KI-Potenziallandkarte              KI-Potenzialanalyse                        Support bei der Erstellung von KI-
                                                                                       Herausforderungen
   Detaillierter Überblick über     Workshop-Format für einzelne
 Best-Practice-Anwendungsfälle     Unternehmen zur Identifizierung            Möglichkeit, sich von einem KI-Experten bei der
  für den Einsatz von KI in der     von Anwendungsfeldern und                Formulierung einer Herausforderung unterstützen
       Produktentwicklung             Anwendungsfällen für KI                 zu lassen, um eine geeignete Lösung zu finden
KI Potenziale in der Produktentstehung

Folie 18                 web: www.ki-marktplatz.com | twitter: @ki_marktplatz   18. August 2021
Vorstellung:
Der Demonstrator von
Two Pillars
AI Module for the
Identification of
solutions in MBSE

Vortragsreihe
Inside it’s OWL

Dr.-Ing. Christian Bremer

                            ◼ 1
Two Pillars
Company Overview

 Established in June 2018
       ▪ ..as a joint venture between Fraunhofer-Association and
          Information Services International-Dentsu (ISID).
 Company name: “Two Pillars”
     ▪ Architecting + Project Management
     ▪ Germany + Japan
     ▪ Fraunhofer + ISID
 Location
       ▪ Paderborn, Germany                                                                    Leading regional initiatives

 Business activities
      ▪ Development, Distribution & customer support of our
          Product iQUAVIS: An MBSE-Modeller integrating Project
          Management, Complexity and risk analysis with system
          architecture
      ▪ Professional consultation service for MBSE
             Contact information
             ▪ mail: Christian.Bremer@two-pillars.de
             ▪ web: www.two-pillars.de                             Managing Directors:
                                                                   Dr. Christian Tschirner, Dr. Christian Bremer, Atsushi Yoshida

                                                                                                                              ◼ 2
Motivation

                                                Initial situation
                                                ▪ In a development project, there is a general

                                       ?
                                                  goal to always find the best solution for a
                                                  certain requirement or function
                                                ▪ At the same time, there are already several
                                                  possible and proven solutions available,
                                                  which however might not be known by the
                                                  individual developer
                                                ▪ In addition, nowadays, Requirements or
                                                  Functions can be realized in an
                                                  interdisciplinary way and no longer just by
                                                  specific disciplines
                                                ▪ After Finding a certain solution, the question
                                                  is, how to integrate this solution into the
                                                  system under design
                                                ▪ There is a need for a knowledge base which
                                                  contains existing solutions and makes them
    Goal: AI Module for the Identification of     available to be integrated into the system
              solutions in MBSE                   architecture in a sense of a Model-Based
                                                  Systems Engineering approach

                                                                            Picture: pexels.com   ◼ 3
Approach

The basis of the approach is the concept of considering Requirements, Functions and solution
element in an integrated way and to model it by Model-Based Systems Engineering. Building a
system model, we follow the method CONSENS.

                                                                                                          Active structure and
         Requirements                           Functions               System elements                   other architecture
                                                                                                          diagrams
Parts of the demonstrator:

1                                           2                                           3
                                                Search for solutions inside the
    Input Requirements and identify             knowledge base, create the                  Fill the Knowledgebase with
    already existing or known                   according system elements and               already existing architectures or
    requirements                                derivate or integrate into the system       models
                                                architecture

                                                                                                                            ◼ 4
MBSE with CONSENS
an approach for structuring a system model

                                                               „Mechatronic“ System Model
                         Environment                                                       Application-                             Requirements
                                                                                            scenarios                               2     Geometrie
                                                                                                                                          Radgröße: 28 zoll
                Fahrer                                    HMI                                                                       2.1

                                                                   Trittmoment [%]
                                                                   Motormoment /
                                                                                     300                                            2.2   Rahmengröße: 500 mm
Analysis                                                                             200
                                                                                           4              3                         2.3   Radstand: 120 mm

                                     Pedelec                                                                  2                     2.4   Sattelhöhe: 200 mm
                                                                                     100                                            3     Fertigung
                                                                                                                  1

                                                                                                                                                                           Modeling Rules
                                                                                                                                    3.1   Automatisierungsgrad: >60%
               Untergrund                              Werkstatt                                                                    3.2   Ausbringungsmenge: 5.000 p.a.
                                                                                               5    10     15    20     25
                                                                                                                                    3.3   Herstellkosten (max): 1.500 €
                                                                                                         Geschwindigkeit v / km/h

                              Functions                                                Active structure                                   Behavior
                                Fahrer
                                bewegen
                                                                               Akku                  Steuerung

Synthesis           Bremsen           Beschleunigen
                                                                                                                      Rahmen
                                                                          E-Motor

                                  ohne              mit
                              Unterstützung    Unterstützung                                        Hinterrad

situation dependent                                                                                Shape
        usage

                                                                                                                                             Source: Fraunhofer IEM       ◼ 5
Concept for the AI Module for the
    Identification of solutions in MBSE
                                       2a A Knowledge base stores Requirements,
                                           Functions and System Elements as a
                                           Graph-DB
                                                                                                       3
                                                                                                            Finished projects can be
1                                                                                                           transferred into the knowledge
    By help of Natural Language                                                                             base and will be merged with
    Processing, similar requirements                                                                        the existing data
    are being searched (Universal
    Sentence Encoder)

                                                                    2b
                                                                         Select and import the
                                                                         relevant artefacts into the
                                                                         project

                                                                                                       2c
          The basis in the development project: The linkage of Requirements, Functions and                  The imported solutions will be
           System Elements according the paradigm of Model-Based Systems Engineering                        integrated into the system
                                                                                                            architecture

                                                                                                                                 ◼ 6
Result
Tool Demonstration

    Search Wizard                                                            Graph DB (Neo 4j)

                     AI Module for the Identification of solutions in MBSE

                              System model
                                                                                          ◼ 7
Summary and Outlook

Achievements                                         Challenges
▪   PoC for the integration of Natural-Language-     ▪ NLP takes time and delivers until now not always
    Processing (NLP) and a graph DB into the           the expected results
    development work in MBSE
                                                     ▪ Training/ Setting of the NLP is necessary
▪   Development of a concept for a knowledge base
    for existing MBSE models
▪   The knowledge base could also be used to merge   Next Steps
    data from other sources
                                                     ▪ Further development and improvement planned
                                                     ▪ Partners Pilot-Users a searched for the next
                                                       development steps

                                                     Moreover
                                                     ▪ Transferproject iQSketch
                                                     ▪ AI for FMEA

                                                                                                      ◼ 8
Vielen Dank für Ihre
Aufmerksamkeit

Dr.-Ing. Christian Bremer

Two Pillars GmbH
Zukunftsmeile 2
33102 Paderborn

www.two-pillars.de
Christian.Bremer@two-pillars.de

                                  ◼ 9
Ausblick –
Sicherer Datenraum
Frage 3

                   Wie verwenden Sie Ihre generierten Daten für die
                     Ableitung von zusätzlichen Erkenntnissen?

                                           Gar nicht

                  Manuelle Aufbereitung und Analyse

              Verwendung eines selbstgebauten Tools

           Einsatz von professionellen KI-Programmen

                                                       0    10        20       30       40     50   60   70
                                                                                                                 Angaben in %

Slide 21                                web: www.ki-marktplatz.com | twitter: @ki_marktplatz                  August 18, 2021
Nutzenversprechen | Sicherer Datenraum

        Wissen wird aus Informationen                                            Wir unterstützen Sie bei der
      gewonnen und Informationen werden                                      Identifizierung relevanter Daten und
            aus Daten gewonnen                                                   garantieren einen sicheren
                                                                                        Datenaustausch

      Data Challenges                                                 Datenlandkarte und                      Zugang zur
                                        Daten-Navigator                   Referenzen                      Datenunterstützung
 Plattform zur Veröffentlichung
detaillierter Beschreibungen von    Strukturierte Übersicht über   Detaillierte Übersicht über Best    Sammlung von Anwendungen
            Anfragen für           offene und kaufbare Daten zur    Practice Anwendungsfälle für        und Readiness-Checks für
    Lösungsvorschläge mit          Verbesserung von KI-Lösungen      Daten und Referenzfälle /          datenbezogene Bereiche in
    Schwerpunkt auf Daten                                                      Prozesse                   Industrieunternehmen

        Sicherer Raum zur gemeinsamen Nutzung
                                                                                             Service Markt
                       von Daten
                                                                             Marktplatz für KI-bezogene Dienstleistungen zur
         Sicherer Datenraum als Kooperationsplattform für                      Vernetzung von KI-Nutzern und -Anbietern
         die Durchführung von Projekten für KI-Lösungen
Vielen Dank für Ihre
Aufmerksamkeit!

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