TOPTHEMA: DIGITALE ZWILLINGE - VIRTUELLE ABBILDER AUF DEM VORMARSCH
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2019/2020
SACHSENS NEUES SUPERHIRN
Supercomputer trifft menschliches Gehirn AB SEITE 18
FRAUEN IN DER HIGHTECH-BRANCHE
Männerdomäne? War einmal! AB SEITE 34
TOPTHEMA:
© Gorodenkoff Productions OU – stock.adobe.com
DIGITALE ZWILLINGE –
VIRTUELLE ABBILDER
AUF DEM VORMARSCH AB SEITE 20
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INHALT
© Adobe Stock, zapp2photo
© Heiko Weckbrodt
© Heiko Weckbrodt
© Senorics
HARDWARE SOFTWARE KONNEKTIVITÄT SILICON SAXONY NEUE KOMPETENZEN
12 Leistungshalbleiter 6 Künstliche Intelligenz (KI) 29 Taktiles Internet 27 Smart Systems Hub Dresden Neue Mitglieder 56 MKS Instruments
Infineon erwartet weiteres Eine Technologie mitten im Mensch und Maschine agieren in Zwischenbilanz und Particle Measuring Systems Germany
Wachstum bei Leistungshalbleitern Lernprozess Echtzeit THIN[GK]ATHON ® 50 AI4BD Deutschland queo
Avantgarde Labs RORZE Engineering
13 Galliumnitrid-Leistungshalbleiter 8 KI in der Praxis 30 5G-Mobilfunk 28 Co-Innovation Barkhausen Institut SAR Business Solutions
Interview mit Prof. Dr. Thomas Erste Lösungen „made in Saxony“ Hält der Standard, was er Zusammenarbeit trotz Konkurrenz Berufsakademie Sachsen Schütze
Mikolajick vom NaMLab Dresden verspricht? BlueLine
10 KI in Sachsen 34 Frauen in Führungspositionen BTS Rail Saxony 57 Cloud&Heat Technologies
15 Sensorik Interview mit Dr. Peter Schneider 31 M2M-Kommunikation Vier erfolgreiche Frauen berichten
Von Biersensoren, Magnethäuten vom Fraunhofer IIS/EAS Kommunikation ohne 51 Robert Bosch Semiconductor 58 Sumitomo (SHI) Cryogenics of Europe
und Zungenmäusen Sprachbarrieren 36 TU Dresden Manufacturing Dresden Wandelbots
20 Digitale Zwillinge Konstant exzellent WDI Wise Devise Europe
16 Robotik Virtuelle Abbilder, vom Bauteil bis 33 Quantenkommunikation 52 Code it!
Anlernen von Robotern und erste zur ganzen Fabrik Sicher verschlüsselt 38 Fachkräfte coraixx
Laufversuche Der Bedarf steigt und steigt Delta IT-Solutions
22 Big Data DELTEC electronic
18 Supercomputer Eine Herausforderung, die derzeit 39 Digitalpakt Schule Findig - Die Projektdienstleister
Das menschliche Gehirn als Vorbild kaum fordert Sachsen sichert sich erste Millionen FlowLogiX
23 Fog- und Edge-Computing 40 Schülerlabore 53 Senorics
Subsidiarität lautet das Motto Schon früh für MINT begeistern
54 Industrial Dynamics
42 Interview mit Frank Bösenberg INFICON
24 Blockchain
Eine Bilanz nach 365 Tagen INTEGA
Auf das Herz der Industrie 4.0
kraftwerk TUBES
gezielt
46 Cool Silicon Kuravisma
Vorstand Prof. Dr. Oliver Michler im Lemlock
26 Softwareland Sachsen
Transformation in aller Stille Interview
48 Internationalisierung
Silicon Saxony weltweit
58 Impressum
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NEXT 2019/2020
Drei Fragen an
Fred Hamker
1. Sie arbeiten an KI. Welches
ist derzeit Ihr ehrgeizigstes
© Fotolia/sdecoret
Projekt?
Wir arbeiten daran, dass Roboter eine
Repräsentation ihres Körpers entwi-
Künstliche Intelligenz ckeln und die Ursache aus Wirkungen
interpretieren können. Wir wollen her-
© TU Chemnitz
ausfinden, ob sie eine Vorstellung von
Mitten im Lernprozess den Konsequenzen eigener Handlun-
gen entwickeln können.
Künstliche Intelligenz (KI) ist in aller Munde. Zahllose Unternehmen probieren sie aus. Politiker,
Soziologen und Fachleute jeder Couleur haben plötzlich sehr viel zu diesem Thema zu sagen.
Schnell entsteht der Eindruck, es dauere nur noch wenige Tage, bis für uns alle eine völlig
2. Welche Algorithmen ver-
wenden Sie, und was tun
Sie, um das System mit ei-
neue Welt heraufzieht. Geht man indes ins Detail und spricht mit den Menschen, die an der nem guten Trainingsdaten-
KI mitarbeiten, entsteht ein realistischeres Bild. satz zu füttern?
Wir arbeiten primär an einer KI nach
Künstliche Intelligenz sei für den Werde- Maschinelles Lernen bedeutet: Computer schen Seite. Er ist überzeugt, dass wir ben einen weltweiten Anti-Roboterwaf- eine von der Zeitschrift Computerwoche dem Vorbild des Gehirns. Mehr noch
gang der Menschheit bedeutsamer als lernen mithilfe von Algorithmen und auf zumindest auf dem Weg zu „richtiger “ KI fen-Appell lanciert. Und was in China ge- initiierte Studie ergab. Das ist in etwa als im aktuellen Hype von Deep Neu-
Feuer und Elektrizität. Durch sie werde Basis vorgegebener Trainingsdatensät- sind und es deshalb auch schon so nen- rade mit Mustererkennung geschieht, so, als hätten die Menschen im Neolithi- ral Networks, versuchen wir biologi-
kein Stein auf dem anderen bleiben. So ze. Das Wissen, das sie dabei erwerben, nen dürfen. Es mangele derzeit nur an weiß man ja. Möglicherweise ist der KI- kum unbedingt „etwas mit Rädern“ ma- sche Prinzipien besser zu verstehen
ließ sich Anfang 2018 Google-Chef ist ein Expertenwissen auf schmalem Rechenleistung und guten Algorithmen, TÜV also doch eine gute Idee. Das meint chen wollen. Es geht um die Vereinfa- und zu modellieren. Diese Modelle
Sundar Pichai vernehmen. Solche Aussa- Grat. Es gehört dem Bereich der Muster- aber das seien lösbare technische Prob- übrigens auch KI-Forscher Hamker. chung von Prozessen, um die Erleichte- sollen mehr durch das Feedback ihrer
gen sind typisch im Umgang mit dem erkennung an: Bilder, Zahlen, Worte, Ge- leme. Davon, dass KI den Sprung zu ech- rung menschlichen Lebens und darum, eigenen Handlungen lernen, weniger
Thema KI. Den einen treiben sie Schauer räusche. Oder es trainiert Bewegungsab- ter menschlicher Intelligenz schaffen Die Nationale KI-Strategie will von vorn- dort nachzubessern, wo die Evolution die aus Datensätzen.
der Ehrfurcht über den Rücken, den an- läufe, falls die KI einem Roboter gehört. wird, ist Hamker überzeugt. Sogar die herein auf die Auswirkungen der neuen Menschen mit ihren fünf Sinnen nicht so
deren solche der Angst. Mit Fakten hat
das nichts zu tun. Um zu ihnen zu gelan-
gen, muss man sich durch ein Schlagzei-
In einigen Aspekten der kognitiven Intel-
ligenz sind die KI-Computer den Men-
schen heute schon überlegen; bei Bewe-
vollautonome „starke“ KI werde kom-
men: in 70 bis 100 Jahren.
Technologie auf die Arbeitsplätze achten.
Wie bisherige Technologiesprünge auch,
wird die KI die Arbeitswelt verändern.
gut ausgestattet hat. Hingegen ist KI kei-
ne geeignete Methode, anderen zu de-
monstrieren, wie nah am Puls der Zeit
3. Wird es jemals starke KI
geben?
Eine starke KI existiert vermutlich
lendickicht kämpfen. gungen können sie bestenfalls mithal- Ethik-TÜV Dass sie die Menschheit komplett arbeits- man ist: zu komplex, zu aufwendig. noch nicht, aber wenn wir es schaffen,
ten. Noch keine Spur von sozialer oder So weit blickt die Nationale KI-Strategie los macht, zählt indes zu den großen und die Funktion des Gehirns wirklich zu
Mit den Begriffen geht es los. Was ist KI? emotionaler Intelligenz, von Bewusst- der Bundesregierung nicht. Sinnvoller- unsinnigen Dystopien in diesem Kontext. Vermutlich wird sich bald zeigen: Nicht verstehen und wir sie entsprechend
Die einfachste Definition bringt der IT- sein oder implizitem Wissen („gesunder weise konzentriert sie sich auf die nahe Absehbar ist: Viele einfache Berufsbilder jeder ungeordnete Datenberg im Berufs- modellieren könnten, dann wäre die
Branchenverband Bitkom: Unter KI ver- Menschenverstand“). Siri hat einen IQ Zukunft und damit auf die nicht autono- werden wegfallen. Aber man wird jede alltag lässt sich mittels KI sortieren. Aber starke KI eine logische Konsequenz.
stehe man die Eigenschaft eines IT-Sys- von 27, ist also quasi debil. Auch der au- me „schwache“ KI, die aus dem Maschi- Menge Bediener und Überwacher für die es wird bald immer mehr erfolgreiche Lö-
tems, „menschenähnliche“ , intelligente tonom agierende Pflegeroboter ist noch nellen Lernen erwächst. Eine Art Ethik- KI-Technologie benötigen. Sollte es also sungen echter Probleme geben. Das führt
Verhaltensweisen zu zeigen. lange nicht in Sicht. Deshalb braucht es TÜV ist geplant. Zugelassen werden sol- schlecht sein, wenn ein Unternehmen, hoffentlich zur seriösen Entwicklung ei-
also: Maschinelles Lernen – oder Deep len nur KI-Projekte, die das Wohl der Men- das per KI Arbeitsplätze rationalisiert, zur ner im Grunde sehr nützlichen Technolo-
Ist das schon KI? Learning, falls nicht nur statistische Al- schen im Blick haben. Einige finden das Umschulung verpflichtet wird? gie – heiße sie nun Maschinelles Lernen
Ab hier scheiden sich die Geister. Zeigen gorithmen eingesetzt werden, sondern typisch deutsch: regulieren, was noch Womit das Thema KI endlich dort ange- oder Künstliche Intelligenz.
die Technologien, die heute als „KI“ ver- auch künstliche neuronale Netze. gar nicht existiert und damit den KI- kommen ist, wo es hingehört: eben in die Der Arbeitskreis „Künstliche Intelligenz“
kauft werden, schon solche Verhaltens- Rückstand zu den USA und China weiter Arbeitswelt. Nur beginnt es dort gerade des Silicon Saxony verfügt über wichtige
fineon
weisen? Alexander Krock, Head of Custo- Fred Hamker, der die Professur für KI an vergrößern. Allerdings befürchten derzeit ein Eigenleben zu führen. KI ist ein Mittel Schlüsselkompetenzen und kann bei die-
Infi
© In
mer Engineering DACH bei Google Cloud, der TU Chemnitz innehat, findet solche ausgerechnet Pioniere der KI in den USA zum Zweck, nicht der Zweck selbst. Das ser Entwicklung eine führende Rolle über-
verneint das: Alles, was derzeit entstehe, Unterscheidung überflüssig. In seiner wie Elon Musk und Demis Hassabis scheinen derzeit einige zu vergessen, die nehmen.
solle man seriöserweise nur Maschinel- Forschung nähert er sich dem Thema (DeepMind), dass ihre Innovationen in unbedingt „etwas mit KI“ machen wollen
les Lernen nennen, eine Vorstufe von KI. von vornherein strikt von der neurologi- falsche Hände geraten könnten – sie ha- – etwa 75 Prozent der Unternehmen, wie Þ www.silicon-saxony.de/ki
Prof. Dr. Fred Hamker
Professur Künstliche Intelligenz,
TU Chemnitz
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NEXT 2019/2020
© Linguwerk GmbH
KI-Praxis Ebenfalls im Umfeld von Silicon Saxony
entstehen Lösungen zum intelligenten KI in sieben
Die richtigen Muster erkennen Lenken komplexer Verkehrsströme. Ge-
braucht werden Algorithmen auch beim
Schritten
Training künftiger Fahrerassistenzsyste- Problemanalyse
Heutige KI-Lösungen sind zumeist solche des angewandten Maschinellen Lernens. Doch nicht me und natürlich solcher des autonomen 1 Welche Maschinendaten
smarte Assistenten für daheim oder auf Messen herumfahrende humanoide Roboter bringen das Fahrens. beschreiben das Problem?
Thema voran. Die eigentliche KI entwickelt sich im Verborgenen: etwa in der Medizin-, Maschinen-, Datenintegration
Fahrzeug- und Bürotechnik – was aber die Entstehung schöner Dinge nicht ausschließt. Karina Matthes
Geschäftsführerin, Linguwerk GmbH
Zu guter Letzt kommt das wohl größte
Anwendungsfeld für KI in den Blick: die
2 Wie lassen sich Daten aus ver-
schiedenen Quellen vereinen?
Produktion. Alles, was mit Mensch-Robo-
Lingufino sieht knuffig aus, und er ist, Ohnehin kann Matthes nicht verstehen, Heutige KI, besser: heutiges Maschinelles ter-Kollaboration zu tun hat, bringt auto- Datenreduktion
verglichen mit anderen Kuschelpuppen,
deutlich klüger. In seinem Inneren birgt er
was im Zuge des KI-Hypes an Alltagspro-
dukten für Endverbraucher so auf den
Lernen, ist gut in der Mustererkennung –
bei Sprache, Bild, Zahlen und Texten. aus Fleisch und Blut je sehen würde. Zu-
matisch KI ins Spiel. Alles, was mit Ma-
schine-Maschine-Kommunikation zu tun
3 Wie lassen sich die Daten zum
Testdatensatz komprimieren?
ein intelligentes Sprachlernsystem, das Markt kommen darf: all die smarten As- Ernsthafte Lösungen in der Bildmuster- mindest ähnlich ist, was das Software- hat, auch. KI-Lösungen für beides entwi-
echte Dialoge mit seinem kindlichen Ge- sistenten für daheim und die Gesichtser- erkennung beispielsweise gibt es bereits Unternehmen Coraixx bietet, neues Mit- ckelt das Software-Unternehmen AI4BD, Algorithmenwahl
genüber führt. Karina Matthes, Ge- kennungs-Apps fürs Handy. Die Verbrau- in der Medizin: bei der Hautkrebsvorsorge glied bei Silicon Saxony: KI-Lösungen für ebenfalls neu im Silicon Saxony. Aber es 4 Welche Algorithmen führen
zum Ziel?
schäftsführerin von Linguwerk, dem cher wissen sehr wohl, dass sie sich mit und beim professionellen Auswerten von die vollautomatische Belegverarbeitung geht nicht nur um die vollautomatisierte
Dresdner Unternehmen, welches das der Nutzung dieser Produkte vollkommen CT- und MRT-Aufnahmen. In beiden Fäl- in der Buchhaltung. Industrie 4.0. Selbst eine Stufe tiefer gibt
Hardware-Konfiguration
Spielzeug entwickelte, zählt auf, was da-
rin steckt: Statemachines, neuronale
entblößen, aber es ist ihnen offenbar
egal. Zu solch fragwürdiger KI wollen
len ist das menschliche Auge nicht im-
mer das ideale Werkzeug. Dagegen kom-
Weil das mit der Bild- und Textanalyse
gut funktioniert, setzen immer mehr Un-
es für das Maschinelle Lernen heute
schon viel zu tun. Beispiele: Produktions-
5 Welche Schnittstellen- und
Server-Lösung taugt?
Netze, Algorithmen der Typen Hidden Matthes und Linguwerk nicht beitragen. men die überlegenen kognitiven Fähig- ternehmen Maschinelles Lernen im Per- logistik und vorausschauende Maschi-
Markov Models, Gaussian Mixture Mo- Das Unternehmen bietet auch „erwach- keiten gut trainierter und nie ermüdender sonalmanagement ein: bei der Voraus- nenwartung (Predictive Maintenance).
Algorithmen-Training
dels, Viterbi-Algorithmus, Mel-Frequency
Cepstral Coefficients, außerdem ver-
sene“ Sprachassistenten für berufliche
Aufgaben an. Da geht es dann nicht
Maschinenlernsysteme hier voll zum Tra-
gen. Auf diesem Gebiet leistet beispiels-
wahl von Bewerbern. In deren Interesse
kann man nur hoffen, dass die Algorith- Aller Anfang ist schwer
6 Wie kommt die KI-Lösung zu
erklärbaren Ergebnissen?
schiedene Signalverarbeitungs-Algorith- mehr ohne Cloud – aber die Produkte sind weise die „Helmholtz Artifical Intelligence men gut sind. Gut heißt hier auch: dass Der Anfang ist bei jedem KI-Projekt das
men. Was Lingufino leistet, ist echtes auf die Nutzung in geschlossenen „priva- Cooperation Unit“ (HAICU) im Helmholtz- sie erklärbare Ergebnisse liefern; nicht Schwerste. Ein Problem muss zunächst Personal-Training
Maschinelles Lernen. (Matthes gehört zu
jenen, die es nicht gerne „KI“ nennen.)
ten“ Clouds zugeschnitten. Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR)
Pionierarbeit.
solche, die an das Orakel von Delphi erin-
nern. Erklärbare KI zu schaffen, ist über-
erst einmal „KI-fähig“ gemacht werden,
damit es lösbar wird. Es beginnt mit der
7 Wie
W ist die IT zu bedienen?
Vollkommen kindgerecht, kommt der Schauen wir in die Arbeitswelt haupt eine der größten Herausforderun- Datenintegration: Geht es beispielsweise
Plüschgnom dabei ohne Internet und Wer nach praktischen Anwendungen der Mustererkennung bei Zahlen und Texten gen. In Dresden ist mit dem Center for um ein Problem in der Produktion, dann sagt Torsten Hartmann von Avantgarde
Cloud aus. Wahrscheinlich würde das neuen Technologie sucht, sollte über- – darüber dürfte sich bald der Fiskus freu- Explainable and Efficient AI Technologies müssen alle Daten verschiedener Senso- Labs, einem auf KI spezialisierten Dresd-
Spielzeug den Ethik-TÜV der Nationalen haupt weniger auf den privaten Alltag en, wogegen Steuersünder neuen Grund (CEE AI) gerade ein neues Kompetenzzen- ren, oft auch mehrerer Maschinen, zu- ner Software-Unternehmen. Manchmal
KI-Strategie bestehen, der noch gar nicht schauen. Dort löst KI zumeist nur Aufga- zur Sorge haben. Maschinenlernsysteme trum geschaffen worden, das sich genau sammengeführt werden, die etwas über scheitern KI-Projekte einfach daran, dass
in Kraft ist. ben, die sie zum Zweck der Verkaufsför- können Auffälligkeiten in Zahlungsflüs- diesen Aspekt auf die Fahne geschrieben dieses Problem aussagen. Richtige Da- Daten nicht verfügbar sind.
derung zuvor selbst erfunden hat. sen erkennen, die kein Finanzbeamter hat. tenintegration ist das A und O guter KI,
Doch wie wählt man die richtigen Algo-
rithmen aus? Mit Erfahrung und Intuiti-
on, sagt Hartmann. Avantgarde Labs ist
jedenfalls nicht auf trendiges Deep Lear-
ning fixiert. Meist kommt man mit klassi-
schen Entscheidungsbäumen und be-
währten statistischen Algorithmen
schneller und preiswerter ans Ziel. Eigene
Algorithmen entwickeln? Das sei etwas
für die Forschung. Aber natürlich, man
bleibt auf dem Laufenden und probiert
© utah778 - stock.adobe.com
aus, was es Neues gibt.
© Linguwerk GmbH
KI für Kinder – das Sprachlern- Hier sieht KI mehr als ein
8 Spielzeug Lingufino (ganz rechts) menschlicher Radiologe. 9
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„Das Geheimnis funktionierender KI besteht
in der Kombination aus Anwenderwissen
und algorithmischer Kompetenz.“ sensorisch erfasste Daten, physikalische ein Projekt vor, das eine Brücke zwischen te KI-Aktive genannt wurden. Die derzeit
Modelle und Expertenwissen, um praxis- KI-Standardanwendungen und dem Ein- mangelhafte Zugriffsmöglichkeit auf re-
Glas w
Dr. Peter Schneider taugliche Lösungen bereitzustellen. Der- satz von KI-Algorithmen in produzieren- levante Datenbestände wird als großes
ne Glaso
Fraunhofer-Institut für Integrierte Schaltungen IIS/EAS zeit bearbeiten wir gemeinsam mit ei- den KMU schlagen soll. Dabei sollen neu- Hemmnis für schnellere und zuverlässi-
oline
Karoli
nem Industriekunden ein Projekt, das este Entwicklungen bei Machine Learning, gere Entwicklungen gesehen.
©K
helfen soll, mit kostspieligen Anlagen- Deep Learning und Explainable AI einbe- Es ist fast schon skurril: Sächsische KI-
stillständen verbundene Produktionsstö- zogen und für Anwendungen nutzbar ge- Entwickler behelfen sich mit künstlichen
rungen sicher vorherzusagen. Stichwort: macht werden. Im Mittelpunkt stehen ein Datensätzen, um ihre Algorithmen zu
KI in Sachsen
Predictive Maintenance. Die große Her- modularer Werkzeugkasten mit Elemen- testen. Produzierende sächsische KMU
ausforderung ist es, am Ende die Daten ten für Datenaufnahme, Visualisierung sitzen auf Millionen realer Datensätze,
live im Prozess erfassen und verarbei- und KI-gestützte Entscheidungsfindung mit denen sie nicht umgehen können.
Noch viele Nischen zu besetzen ten zu können, um in Echtzeit das Scha-
densereignis zu prognostizieren.
sowie Vorgehensmodelle, die KI-Projek-
te „berechenbar “ machen. Mittelfristiges
Beides zusammen sollte eigentlich eine
Win-Win-Situation ergeben. Das Geheim-
Interview mit: Dr. Peter Schneider, Leiter des Institutsteils Entwicklung Adaptiver Systeme, Neben solchen Praxisfällen arbeiten wir Ziel ist es, über derart ausgestattete Test- nis funktionierender KI besteht in der rich-
Fraunhofer-Institut für Integrierte Schaltungen IIS/EAS, Dresden auch generell an Entwicklungsmethoden labors niederschwellige Einstiege für Un- tigen Kombination aus Anwenderwissen
für KI-basierte Systeme. Das umfasst ternehmen in das Thema KI zu schaffen. und algorithmischer Kompetenz.
KI in Sachsen, das heißt nicht etwa: den Marktführern in den USA und China Wettbewerb zum einen Methoden für Datenanalyse,
bei „KI für alle“ bieten zu wollen. Vielmehr heißt es: mit Fachkompetenz KI-Nischen im B2B Modellbildung und Simulation, zum ande- Praktische KI-Probleme Darüber hinaus gibt es auch noch
ren aber auch die Bereitstellung von ange- technische Hürden. Welche sind der-
zu besetzen, die von den Großen aus der Ferne nur schlecht bedient werden können. passten Hardware- und Software-Lösun- zeit am höchsten?
Wissen die Unternehmen, die gerne KI
Auch so entstünden Spitzenleistungen. Das sagt Dr. Peter Schneider, der gemeinsam mit gen, mit denen z.B. die Sensordatenfusi- einsetzen würden, zu wenig über sie? Vor allem Rechenleistung, Datenüber-
dem Fraunhofer IIS/EAS in führenden sächsischen KI-Kompetenzzentren mitwirkt. on oder auch das Training von Deep Neu- Vor allem geht es um Wissen zum jewei- tragung und Datenspeicherung setzen
ral Networks beschleunigt werden kann. ligen Anwendungsfall. Eng damit verbun- der Projektarbeit noch Grenzen – gera-
den sind Fragen zur Verfügbarkeit und de bei Echtzeitanforderungen. Hier gibt
Herr Dr. Schneider, stimmt der Ein- 4.0 und Automotive wichtige Anwen- Was ist Ihr ehrgeizigstes Ziel? Qualität der Daten. Die naive Vorstellung es Bedarf an neuen, intelligenten Lösun-
druck, dass Sachsen bei KI im Welt- dungsgebiete. Das Spektrum ist aber Mit Blick auf die Mission von Fraunhofer bei KI ist oft: „Wenn ich nur genügend gen. Daher wird im internationalen Kon-
Neue KI-Kompetenz- maßstab bislang eher nicht die Nase breiter. Es umfasst auch Sprachsynthe- ist das, die innovativen Forschungsergeb- Daten habe, dann ist alles gut.“ Ebenso text und natürlich auch bei Fraunhofer an
zentren in Sachsen vorn hat? se und -erkennung für medizinische An- nisse im Bereich KI den sächsischen Un- wichtig ist aber, dass die Daten die Auf- neuen Konzepten für das Computing der
Im Forschungsprojekt „KI – Kompeten- wendungen oder Softwarelösungen für ternehmen zugänglich zu machen, vor al- gabenstellung und alle Einflussfaktoren Zukunft gearbeitet. Dabei spielen neu-
CEE AI, cee-ai.org zen und Innovationspotenziale in Sach- den Handel. Aus meiner Sicht ist es für lem den KMU. Viele von ihnen stehen vor repräsentieren. Und sie sollten nicht wi- romorphe Architekturen oder auch das
„Zentrum für erklärbare und effizien- sen“ (KIKiS) hat das Fraunhofer IIS/EAS deutsche Anbieter von KI – einschließlich dem Thema KI wie vor einer Wand. Sie dersprüchlich sein. Um das zu bewerten, Quantencomputing eine wichtige Rolle.
te KI“. Will Weltklasse-KI im Sinne der gerade den Status quo erhoben. Wir ha- sächsischer – ein sehr guter Ansatz, Ni- können Potenziale und Risiken, Aufwand ist das Anwenderwissen essenziell. Das
Nationalen KI-Strategie entwickeln. ben rund 70 Unternehmen gefunden, die schen im B2B-Geschäft zu besetzen. Da- und wirtschaftlichen Nutzen oft nicht ab- sind übrigens auch Punkte, die im Rah-
Das Fraunhofer IIS/EAS arbeitet mit. derzeit KI-Angebote in ihrem Portfolio ha- von gibt es derzeit noch viele. So entste- schätzen. Deshalb bereiten wir gerade men von KIKiS durch von uns befrag-
ben. Dazu kommen 22 außeruniversitä- hen individualisierte Angebote für Kun-
KI-Hub Sachsen, infai.org re Forschungseinrichtungen und elf Hoch- den, die im globalen Wettbewerb beste-
Vom Institut für Angewandte Infor- schulen, die an KI-Themen forschen. Sach- hen können. Wie sagte einer der im Rah-
matik (InfAI) in Leipzig gegründeter sen steht nicht am Anfang. Aber natürlich men von KIKiS befragten Unternehmer so
Hub. Will konkrete KI-Produkte muss man realistisch bleiben. Die Global schön? Persönlicher Kontakt, räumliche
schnell in die Praxis bringen. Player, zumindest für KI im Alltag, kom- Nähe und individuelle Lösungen können
men aus den USA und China. Sie haben in große Wettbewerbsvorteile sein.
Arbeitskreis KI, Silicon Saxony, diesem Segment einen riesigen Vorsprung.
silicon-saxony.de/ki Der Beitrag von Fraunhofer IIS/EAS
Vereint die Hard- und Softwarekom- Hat die Entwicklung von KI in Sach-
petenzen aller mit KI beschäftigten sen einen industrienäheren Fokus als Was steuern Sie zu KI-Lösungen bei?
© Fraunhofer IIS/EAS, Foto: Oliver Killig
Mitglieder des Hightech-Netzwerkes. anderswo – eben keine „Alltags-KI“? Wir setzen KI u.a. bei der Überwachung
Es gibt in Sachsen KI-Entwicklungen in von Produktionsanlagen und der Quali-
allen Branchen. Natürlich sind Industrie tätssicherung ein. Hier kombinieren wir
Training von KI-Algorithmen für
10 Predictive Maintenance anhand realer 11
Verschleißtests an Maschinen.
© NaMLab
© 3-5 Power Electronics / Kristin Schmidt
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Noch viel Potenzial für Leistungshalbleiter
Interview mit: Prof. Dr. Thomas Mikolajick,
Direktor der TU-Elektronikforschungsfirma NaMLab Dresden
Warum der Fokus auf Galliumnitrid? Ist das eine der Stärken der Leis-
Leistungshalbleiter auf Galliumnitrid-Ba- tungshalbleiter „Made in Saxony“?
sis können bei hohen Spannungen mit Auf jeden Fall. Die Galliumnitrid-Projekte
sehr hohen Schaltfrequenzen betrieben laufen sehr gut. Allerdings ist diese Tech-
Seit 2012 betreibt das NaMLab eine werden. Damit lassen sich sehr effiziente nologie anspruchsvoll und bedient derzeit
Außenstelle für Leistungshalbleiter in und kompakte Spannungswandler reali- noch eine eher kleine Nische. Aber mit In-
Freiberg. Wie zufrieden sind Sie damit? sieren. Deren Einsatzgebiete und Absatz- fineon haben wir hier einen starken Ak-
Wir kooperieren dort sehr erfolgreich mit märkte sind vielseitig und stark wach- teur, der sich mit Silizium-Halbleitern
der Freiberger Compound Materials send, beispielsweise in Datenzentren, in auskennt, dafür eine 300-mm-Fabrik zur
GmbH, die auf Verbindungshalbleiter der Elektromobilität und Photovoltaik. Verfügung hat und viel Erfahrung damit,
Eine Mitarbeiterin bereitet in der
Dresdner Fabrik der 3-5 Power
spezialisiert ist, wie sie auch in der Leis- die Fertigungskosten zu senken. Letzteres
Electronics GmbH Wafer für tungselektronik eingesetzt werden, und Der Bedarf steigt weltweit. Denken Sie nur ist besonders wichtig, da in der Branche
Leistungshalbleiter vor. wollen die Außenstelle nun ausbauen. an Solaranlagen: Um deren Gleichstrom der Druck enorm wächst, zu preiswerten
Wir konzentrieren uns in Freiberg beson- als Wechselstrom in die Netze einspeisen Lösungen zu kommen. Auch Global-
Leistungshalbleiter ders auf die Dotierung von Galliumnitrid- zu können, brauchen Sie Wechselrichter. foundries und X-Fab interessieren sich für
Kristallen und zukünftig auch auf die Wenn es gelingt, deren Wirkungsgrad Leistungshalbleiter. Und womöglich
Ausgangsschichten für das Kristall- durch Galliumnitrid-Technologie auch nur könnten sich auf lange Sicht ebenso Ko-
Infineon erwartet weiteres Wachstum wachstum, die Templates. um einen Prozentpunkt auf 99 Prozent zu
steigern, gewinnt man bei mehreren Gi-
operationen mit der neuen Bosch-Fabrik
in Dresden ergeben. Kurz: Für den Stand-
bei Leistungshalbleitern gawatt installierter Leistung sehr viel. ort Sachsen sehe ich eine gute Zukunft im
Segment der Leistungshalbleiter.
Halbleiterkonzern leitet europäisches Kooperationsprojekt „Power2Power “
„Die Nachfrage nach Leistungselektronik bund dieser Produktsparte auf 300-mm- wer2Power “. In diesem europäischen Ko-
wird langfristig weiter wachsen“, so die Wafern zu schaffen. operationsvorhaben erforschen und ent-
Einschätzung von Christoph Schumacher, wickeln 43 Partner aus acht Ländern bis
Unternehmenssprecher von Infineon in Die Leitung des deutschen Mikroelektro- Mitte 2022 gemeinsam neuartige Leis-
Dresden. Deutschland und Europa seien nikkonzerns erwägt, „bei passenden Rah- tungshalbleiter mit höherer Leistungs-
derzeit weltweit führend bei der Entwick- menbedingungen in Dresden ein weiteres dichte und Energieeffizienz. Power2Power
lung und Fertigung dieser energieeffizien- Fabrikmodul für die Entwicklung und Fer- umfasst insgesamt ein Projektvolumen
GasServant-800
ten Schlüsseltechnologie. Wichtige Teile tigung von Leistungselektronik zu bauen, von rund 74 Mio. Euro. Zwei Drittel ent-
der Wertschöpfungskette für Leistungs- um auf die steigende Nachfrage rechtzei- fallen auf die deutschen Partner. Dazu
elektronik wie die Grundlagenforschung, tig reagieren zu können.“ Infineon wolle gehören u. a. Infineon mit den Standorten
die Entwicklung von Produkten und Ferti- Know-how aufbauen und die führende Dresden und Warstein, EAAT Chemnitz,
Gas supply system
gungstechnologie, Rohmaterial, Geräte, Position Deutschlands bei einer der wich- die Hochschule Zittau-Görlitz, Siltronic
Wafer-Fertigung und Packaging kommen tigsten Schlüsseltechnologien sichern Freiberg, mi2-factory Jena, die TU Dres-
aus Deutschland. Anbieter für Systeme und ausbauen. Christoph Schumacher: den, TU Chemnitz und TU Ilmenau sowie
des Bereiches und wichtige Kunden von „Damit verbindet sich eine sehr gute X-Fab Dresden. Die Europäische Union
Infineon wie ABB, Alstom oder Siemens Chance, den Standort Dresden im inter- fördert die Kooperation im Rahmen des Mit dem GasServant-800 bietet FÄTH eine vollautomatisierte
sind in Europa beheimatet. Sachsen neh- nationalen Wettbewerb nachhaltig zu ECSEL-Programms (Electronic Compo- Versorgungsanlage zur Entnahme aus Flüssig- und Druck-
me in diesem Sektor eine bedeutende stärken.“ Bereits jetzt betreibt Infineon in nents and Systems for European Leader-
gasflaschen. Das redundante Design ermöglicht eine kontinu-
Rolle innerhalb des Konzerns ein: Dresden der sächsischen Landeshauptstadt die ship). Aus Deutschland kommt finanzielle
ierliche Gasversorgung und die automatische Umschaltung
ist derzeit der wichtigste Standort des weltweit erste 300-mm-Fabrik für Leis- Unterstützung vom Bundesministerium
Unternehmens für Leistungshalbleiter tungshalbleiter. für Bildung und Forschung sowie von den zwischen den Versorgungssträngen.
und arbeitet gemeinsam mit dem Stand- Bundesländern Sachsen und Thüringen.
ort im österreichischen Villach daran, den Ein Beispiel für die besondere Rolle der Koordinator des Vorhabens ist Infineon
Schwabacher Straße 10
führenden europäischen Fertigungsver- Region Silicon Saxony ist das Projekt „Po- Dresden. 01665 Klipphausen, Germany
Tel.: +49 (0) 35204 3930-50
Fax: +49 (0) 35204 3930-54
E-Mail: info@faeth.com
www.faeth.com
12
Hardware | N
NEXT 2019/2020
Sensorik
Biersensoren, Magnethäute
und Zungenmäuse
Für autonome Autos, kollaborative Roboter und andere neue
Entwicklungen sind komplexe Sensoren gefragt, die Licht, Druck
Bosch is building its new 300 mm
Auf der hauchdünnen Folie, die sich an die Hand-
und dergleichen nicht nur auslesen, sondern auch auswerten. innenfläche wie eine zweite Haut anschmiegt
Illustration: D. Makarov, HZDR
Hier tun sich mehr und mehr sächsische Unternehmen hervor – und mit dem bloßen Auge kaum zu erkennen ist,
befinden sich Sensoren, die den Menschen einen
chip factory of the future in Dresden – nicht zuletzt befördert durch die Nähe zur Mikroelektronik- magnetischen sechsten Sinn verleihen könnten.
industrie und Exzellenzforschung vor Ort.
in the heart of Silicon Saxony. Wie befruchtend für die Sensorentwicklung die Verschränkung in Deutschlands größ- Diese Aktivitäten unterstützt seit No-
tem Halbleiter-Cluster sein kann, hat jüngst Senorics bewiesen: Die zwei Jahre junge vember 2018 das „Innovationscluster
Dresdner TU-Ausgründung heimste 2019 renommierte Preise vom deutschen Sen- Sensorik Sachsen“ (SenSa). Dazu ge-
sorverband AMA ein. Mit dem mobilen Infrarot-Spektrometer „Plan B“ können Braue- hören das Netzwerk der Automobilzu-
reien in Echtzeit die Güte des im Kessel entstehenden Bieres messen. „Die Nachfrage lieferer in Sachsen (AMZ), Organic Elec-
ist groß“ , versicherte Senorics-Chef Dr. Ronny Timmreck. Sogar ZEISS investiert in tronics Saxony, LRT Sachsen/Thürin-
das und kooperiert mit dem Start-up. gen, biosaxony, BTS Rail Saxony, VE-
Futuristisch mutet die Vision von Dr. Denys Makarov an. Der aus der Ukraine stam- MAS und weitere Partner.
mende Physiker forscht am Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf an einem sechs- Ihr Ziel: Die Sensorik-Akteure im Frei-
ten, einem Magnet-Sinn für den Menschen. Möglich machen soll dies eine dünne Mag- staat so zu vernetzen, dass Innovato-
netsensorfolie auf der Haut. Erste Prototypen hat Makarovs Team kürzlich vorgestellt. ren zu Technologieführern und Leitan-
Derweil entwickelt die Firma „Linguwerk“ derzeit mit der TU Dresden eine sensorge- bietern auf dem Sensorikmarkt werden.
stützte „Zungenmaus“ , die es Parkinson-Kranken ermöglicht, Computer zu bedienen.
Die Liste der Beispiele für innovative Sensoranwendungen aus Sachsen ließe sich weit Þ www.sensorik-sachsen.de
fortsetzen.
Smart Fab. Smart People.
Zahl der Sensoren Prozent. Wir erkennen zwei Hauptströ-
mungen: eine explosionsartig wachsende
This new fully automated, high-tech plant Bosch is creating up to 700 jobs within this wächst explosionsartig Zahl von Sensoren für Massenmärkte wie
© Bernd Oertwig für AMA
will be the first of its kind; a 5G-ready dig- key enabling sector. Our focus: semiconductor Smartphones und Kameras, die sich durch
ital building for power and mixed-signal. In technology & production, software applica- Vorstandsvorsitzender Peter Krause vom miniaturisierte Abmessungen und kos-
order to satisfy the demand generated by the tion, product design. „AMA Verband für Sensorik und Messtechnik“ tengünstige Herstellung in Großserien
growing number of internet of things (IoT) im NEXT-Interview auszeichnen. Und einen wachsenden
and mobility applications, the new Bosch Markt für Industriesensoren, die an-
semiconductor fab will manufacture chips on spruchsvolle Systeme mit hoher Präzision
300 mm wafers. Sales of the first chips will und verlässlichen Messdaten benötigen
commence in mid-2022. bosch-career.de Was sind die großen Sensor-Trends? nalverarbeitung, vorausschauender Situ- und oft in Kleinserien gefertigt werden.
Digitalisierung, Industrie 4.0, Künstliche ationserkennung und Kommunikation
Intelligenz und das Internet der Dinge ba- über Feldbusse beziehungsweise Echt- Welche Position hat Sachsen
sieren auf Daten, die von Sensoren er- zeit-Ethernet vereinen. Smarte Sensoren im Sensormarkt?
fasst und von Messtechnik ausgewertet sind vernetzt, autark, intelligent und Sachsen ist aus meiner Sicht vorbildlich.
werden. Der Bedarf an Daten, die mit mehr als nur eine Komponente. Mit der TU Dresden als Exzellenz-Uni, dem
selbstlernenden Algorithmen in Smart Innovationscluster Sensorik Sachsen und
Data umgewandelt werden, steigt. Ist in der Branche ein Schub vielen erfolgreichen Instituten und Firmen
* * funded by the Federal
Robert Bosch GmbH Daraus lassen sich Informationen über durch „Industrie 4.0“ und ist der Freistaat eine erfolgreich wachsen-
Ministry for Economic
Robert Bosch Semiconductor Manufacturing Dresden GmbH
Affairs and Energy
by resolution of the
Maschinenwartungen, den Energiever- „Internet der Dinge“ zu spüren? de Region für die Sensorik-Branche.
Knappsdorfer Straße 12 German Bundestag
brauch oder den Gesundheitszustand Wir beobachten einen steigenden Bedarf
01109 Dresden generieren. Dafür benötigt man Smart an Sensoren. Das spiegelt sich im jährli-
Sensors, die Sensorfunktionen mit Sig- chen Umsatzwachstum von mehr als fünf Þ www.ama-sensorik.de
www.bosch-semiconductors.com
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© Heiko Weckbrodt
NEXT 2019/2020 | Hardware Hardware | NEXT 2019/2020
Chemnitzer planen ersten sächsischen Schreitroboter
Das Team um Prof. Ulrike Thomas arbeitet an Industrierobotern einer neuen Generation
Professorin Ulrike Thomas von der TU Beispiel ist Einkaufshelfer I-RobEka. Die- „Wir wollen den ersten sächsischen Ro-
Chemnitz hat eine Vision: „Wir wollen ei- ser hilft u. a. Senioren, Waren zu finden boter entwickeln, der auf zwei Beinen
nen sächsischen Roboter-Hersteller etab- und zuzureichen. Er erkennt auch, wenn läuft“ , verrät sie. „Er soll balancieren,
lieren“ , sagt die Leiterin des Lehrstuhls Kunden ihre Ruhe wünschen. Treppen steigen, durch Flure navigieren –
für Robotik und Mensch-Technik-Interak- Andere Projekte der TU sind industrienä- und nicht umfallen, wenn er angerempelt
tion. „Wenn wir komplette Roboter bauen, her: Transportroboter „Hubert“ etwa wird. Letztlich haben wir einen humanoi-
Wandelbots-Mitgründer Christian Piechnick führt die kann dies der Wirtschaft in Sachsen Im- schleppt Ersatzteile im Lager oder ent- den Roboter vor Augen, der sich so flexi-
neue „Trace Pens“-Anlernstation für Roboter vor. pulse geben. Ich spreche über eine neue sorgt leere Kartons. Kollisionen mit Men- bel fortbewegt wie ein Mensch.“
Generation von Industrierobotern, die sich schen sind dabei ausgeschlossen, denn
gut für kleine und mittlere Unternehmen Hubert hat ein 3-D-Sensorsystem an
© Jacob Müller für die TU Chemnitz
Robotik eignen. Roboter, die mit Menschen prob- Bord. Mitentwickelt haben diesen kolla-
lemlos zusammenarbeiten.“ borativen Gehilfen die Chemnitzer Soft-
Spezialisiert sind die Chemnitzer auf wareschmiede iFD und die Sensorfirma
„Demokratisierung der Robotik“ Konzepte für das kooperative Miteinan-
der von Mensch und Maschine. Sie wollen
Sick. Seinen Praxistest bestand Hubert
im Logistikzentrum der KOMSA-Gruppe
Mit Sensorjacken und -stiften von Wandelbots aus Dresden ihre Roboter mit „fühlender “ Haut, elas- in Hartmannsdorf.
wird es zum Kinderspiel, Roboter anzulernen tischen Gelenken, Tastsinn und intelli- Auch das nächste Projekt von Prof. Tho-
gentem Verhalten ausstatten. Ein erstes mas und ihrer Forschergruppe steht fest:
Mitarbeiter am Lehrstuhl für Robotik und Mensch-
Was mit dem Hobby einer Handvoll Aka- Mit diesen Sensorstiften führt der Mensch Seitdem hat das Unternehmen zahlrei-
Technik-Interaktion an der TU Chemnitz experi-
demiker begann, schickt sich an, zu einer dem stählernen Kollegen einmal vor, wie che Pilotprojekte in der Industrie ange- mentieren mit Vorstufen eines Schreitroboters.
sächsischen Erfolgsstory zu werden: Das man feilt, bohrt, entgratet oder fräst – kurbelt, 56 Mitarbeiter eingestellt – und
junge Robotik-Unternehmen „Wandel- und der Roboter lernt die Arbeitsschritte die Macher fühlen sich in Sachsen gut
bots“ aus Dresden sorgt mit Sensor-Ja- binnen Minuten. verankert: „Mit seiner exzellenten Uni, der Datenbrillen
cken und -stiften dafür, dass auch Arbeiter Begonnen hatte all dies vor drei Jahren Mikroelektronik-Industrie und seinen
ohne Programmierkenntnisse nun Robo- mit einem Freizeitprojekt der Gründer Netzwerken ist Dresden ein sehr attrakti- Erweiterte Realitäten für die Industrie
ter für wechselnde Arbeiten „anlernen“ Christian Piechnick, Georg Püschel, Maria ver Standort, wie es ihn in Deutschland
können. Volkswagen erprobt diese Tech- Piechnick, Sebastian Werner und Jan Fal- kein zweites Mal gibt“ , meint Christian Der Zwickauer Professor Rigo Herold konstruiert AR-Brillen – Besonderes Highlight ist die WHZ-Cyber-
nologie aus Sachsen derzeit in seinen Au- kenberg: Sie beschäftigten sich als Wis- Piechnick. Daher wünscht er sich mehr und setzt dabei auf das Prinzip „preiswert, einfach und robust“ ausrüstung für Feuerwehrleute, die per
tofabriken in Dresden und Zwickau, zum senschaftler an der TU Dresden mit Pro- Gründergeist. „In den Instituten gibt es Datenbrille Raumpläne visualisiert und in
Beispiel um Industrierobotern die Fenster- grammieransätzen für Roboter. Maria Pi- sehr schlaue Leute mit guten Ideen, die Der große Durchbruch von VR-Datenbril- brennenden Gebäuden Orientierung gibt.
montage für neue Modelle rasch beizu- echnick forschte an intelligenter Klei- das Potenzial für Firmengründungen ha- len lässt auf sich warten. Rigo Herold von Mittlerweile hat Herold die Firma „Data
© Fraunhofer FEP, Claudia Jaquemin
bringen. Auch das Interesse aus China ist dung. „Irgendwann haben wir unsere ben.“ Dennoch seien viele zu zögerlich. der Westsächsischen Hochschule Zwi- Glasses“ ausgegründet. Ziel ist die kom-
groß. Themen zusammengeführt.“ Die TU-Pro- „Wie man ein Unternehmen gründet, ge- ckau (WHZ) glaubt zu wissen, warum: merzielle Verwertung der AR-Technologie.
„Unsere Technologie wird den ganzen fessoren Uwe Aßmann und Frank Fitzek hört als Stoff in die Lehrpläne der Schulen VR-Brillen sind immer noch zu teuer, zu In Dresden setzen Fraunhofer-Forscher
Markt umkrempeln und zu einer Demo- halfen, Kontakte zu knüpfen und Risiko- und ins Studium.“ unausgereift, zu starr, meint der Profes- hingegen auf Highend-Brillen mit organi-
kratisierung der Robotik führen“ , ist kapitalgeber zu finden. sor für „Digitale Systeme“. „Die Anwender schen Bildschirmen. Hohe Auflösung und
Prototyp der AR-Datenbrille für den industriellen
Wandelbots-Geschäftsführer Christian Einsatz, entstanden im Projekt “Glass@Service“.
in der Wirtschaft wollen hochanpassbare geringer Stromverbrauch machen sie zur
Piechnick überzeugt. „Durch sie wird der Systeme.“ Konkurrenz für die Oculus-Datenbrillen
Robotereinsatz für viele Unternehmen, Herolds Datenbrillen sind preiswert, mo- von Facebook oder die „Hololens“-Syste-
F© Jörg Simanowski für Wandelbots
© WHZ
Rigo Herold
für die dies bisher unbezahlbar war, über- demonstriert dular und haben einen geringem Strom- me von Microsoft. Allein interessierte In-
haupt erst möglich.“ Dabei hat Piechnick Komponenten verbrauch. „Ich wollte etwas konstruieren, dustriepartner für eine Massenprodukti-
ein klares Ziel vor Augen: „Wir wollen ein für einen AR- das AR-Technologie auch für kleine Betrie- on lassen weiter auf sich warten.
Cyberanzug.
Weltmarktführer werden.“ Auch einen be bezahlbar macht und robust ist.“ Das Prof. Uwe Aßmann von der TU Dresden
Börsengang streben die Gründer an. Interesse von iFD Chemnitz, N+P Infor- erkennt Potenzial für sächsische Forscher
2020 steht für Wandelbots das erste ei- mationssysteme, DMG Thüringen, aber und Unternehmer. „Wir erwarten einen
gene Serienprodukt auf der Agenda: Ro- auch von Volkswagen oder Salzgitter ist Innovationsschub – vor allem durch
boter-Anlernstationen mit „Tracepens“. geweckt. Herolds AR-Brillen werden ge- Mixed-Reality-Systeme und individuali-
Die Wandelbots-Gründer (Von links nach rechts):
Giang Nguyen, Christoph Biering, Georg Püschel,
testet: von der Logistik bis zur Produktion. sierte Lösungen für die Industrie.“
Sebastian Werner, Maria Piechnick, Christian
Piechnick, Jan Falkenberg.
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© Heiko Weckbrodt
NEXT 2019/2020 | Hardware
Supercomputer
Sachsen bauen Superhirn
Forscher der TU Dresden empfinden den SpiNNaker 2
dem menschlichen Gehirn nach
Sachsen stößt die Tür zu einer noch jun-
gen, alternativen Computertechnologie
erhält Dresden eine einzigartige For-
schungs- und Entwicklungsplattform“ ,
Everything but the
auf: Neuroelektroniker um Prof. Christian betonte er. Die Nachfrage aus der regio-
Mayr von der TU Dresden wollen bis Ende
2021 mit dem „SpiNNaker 2“ einen Su-
nalen Industrie und von internationalen
Partnern aus Kanada, China und anderen
Chip
perrechner bauen, der ähnlich wie das Ländern sei bereits groß. Viele möchten Prof. Dr. Christian Mayr, Leiter der Professur für
Hochparallele VLSI-Systeme und Neuromikroelek-
menschliche Gehirn funktioniert. Die bis den gehirnähnlichen Supercomputer
tronik an der TU Dresden, mit einer Mikroskop-
2019 zuständige sächsische Wissen-
schaftsministerin Eva-Maria Stange
mitnutzen.
Die einzelnen „Nervenknoten“ des „SpiN-
Aufnahme von einem Spinnaker2-Prototypen. Ultrafiltrationsanlage trifft Wafersäge,
(SPD) sagte dem Entwicklerteam dafür Nakers“ bestehen dabei aus speziellen für ein optimales Dicing-Ergebnis, gepaart
acht Millionen Euro Zuschuss zu. ARM-Chips, wie man sie ganz ähnlich international nur noch an zwei Standor-
Dabei handelt es sich um einen Compu- auch in Smartphones verbaut. Produziert ten in den USA gibt“ , meint Prof. Wolf- mit umweltbewusster Voraussicht.
ter mit bis zu zehn Millionen Rechenker- werden sie in der stromsparenden und gang Nagel, der das „Zentrum für Infor-
nen, die die Neuronen-Netzwerke eines adaptiven FDX-Technologie von Global- mationsdienste und Hochleistungsrech- Minitron Elektronik GmbH wurde Der Filter basiert auf dem Prinzip
Gehirns nahezu vollständig simulieren foundries Dresden. nen“ (ZIH) an der Dresdner Uni leitet. 1977 gegründet, um die Halblei- der sogenannten Dead-End-Filtra-
können. In konventionellen Maßstäben Das SpiNNaker-Projekt steht dabei kei- Vernetzt ist dieser universitäre Kern mit terindustrie im deutschsprachigen tion. Bei einer Ultrafiltration werden
gerechnet, soll der Gehirnrechner damit neswegs isoliert in Sachsen. Vor allem in Supercomputer-Experten vom Helmholtz- Europa mit Anlagen, Werkzeugen, kleinste Partikel und makromoleku-
bis zu fünf Billionen Fließkomma-Re- Dresden und Leipzig ist in den vergange- Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR), Materialien und Zubehör für den lare Bestandteile herausgefiltert, die
gesamten Back-end-Bereich zu in einen extra Behälter aufgenom-
chenoperationen pro Sekunde schaffen nen Jahren eine kleine, aber feine Super- mit dem ScaDS-Verbund Dresden/Leipzig Für eine
beliefern. men und entsprechend entsorgt wer- umweltfreundliche
(Tera-Flops). Die Forscher um Professor computing-Gemeinde gewachsen. Spezi- und anderen Forschungseinrichtungen.
den können. Zudem wird durch eine Entsorgung
Mayr vom TU-Lehrstuhl für „Hochparalle- alisiert haben sich die Sachsen auf die Und auch zwei Neuzugänge bereichern
Heute hat sich die Firma ganz auf Filtrationsanlage das Prozesswasser
le VLSI-Systeme und Neuromikroelektro- Analyse großer Datenmengen, auf Neu- die Community: Das DLR-Softwareinsti- den Bereich Wafersägen/Trennen durch eine Filtermembran gereinigt
nik“ denken allerdings, dass der „SpiNNa- rocomputer und spezielle Supercompu- tut in Dresden nimmt einen eigenen Su- von Materialien und die damit ver- und das wieder aufbereitete Wasser
ker 2“ viele komplexe Aufgaben besser als ter-Software. percomputer mit 146.000 Rechnerker- bundenen Maschinen, Werkzeuge, direkt dem Trennschleifprozess zu-
klassische Computer lösen wird – weil er Den Nukleus bildet die TU Dresden mit nen in Betrieb. Und das neue Casus-Insti- Verpackungen und Peripheriege- geführt.
lernfähig wie ein Mensch arbeiten kann. ihren Supercomputern. „Wir haben hier tut („Center for Advanced Systems Un- räte spezialisiert. Der Wasserverbrauch sinkt signifi-
Prof. Mayr plant das System als Cloud- eine spezielle Architektur, Infrastruktur derstanding“) in Görlitz wird eine eigene kant. Die jährliche Einsparung hat zur
Im Zentrum steht die Begleitung Folge, dass sich das Gerät innerhalb
Vorteile:
Service auch Unternehmen zugänglich zu und Expertise für Datenanalyse und Ma- Infrastruktur für die Entwicklung von Su-
machen, die Produkte mit neuronalen schinelles Lernen aufgebaut, die deutsch- percomputer-Lösungen bauen. und Beratung der Kunden bei ih- etwa eines Jahres amortisiert.
Ultrafiltriertes, gekühltes,
Netzen entwickeln. „Mit der SoiNNCloud landweit einzigartig ist und die es auch „Zu unseren Stärken gehört die Optimie- ren entsprechenden Prozessen in
kristallklares Prozesswasser
Produktion und Entwicklung. In Zeiten der Diskussion um die Ein-
rung datenintensiver Rechenaufgaben,
sparung/Verschwendung von Res-
die Optimierung der Programme für ver- Verringerung des Wasserver-
© Heiko Weckbrodt
In den letzten Jahren haben wir inten- sourcen ist der Filter ein Schritt in
schiedene Hardware-Plattformen und die siv nach einer Möglichkeit gesucht, brauchs
Richtung Zukunft.
Live-Analyse großer Datenmengen“ , er- den Wasserverbrauch beim Trenn- Ein weiterer Vorteil besteht darin,
klärt Dr. Michael Bussmann, der am HZDR schleifen zu reduzieren. Auf dem Dadurch signifikante
dass die Verwendung von Additiven
die Forschungsgruppe für „Computerge- Markt befindliche Systeme dazu wa- Kostenersparnis
oft teuer ist, gerade dann, wenn
stützte Strahlenphysik“ leitet und das ren entweder zu groß oder genügten diese nur einmalig zum Einsatz kom-
nicht den Ansprüchen der Wasser- Einsparung beim Einsatz von
neue Casus-Institut mit aufbaut. Er sieht men. Additive, die in einem solchen
reinheit für das Prozesswasser. Additiven
in diesen Spezialitäten auch Chancen für Kreislauf eingesetzt werden, tragen
die sächsische Wirtschaft. „Aus Super- Uns ist es gelungen, einen Kreislauf- zur Kostenreduzierung und Minimie-
filter zu entwickeln, der den hohen Amortisierung der Investitions-
computern werden Entdeckungsmaschi- rung der Belastung des Abwasser
qm-Kosten eines Reinraumes und kosten nach einem Jahr
nen – und auf dem Weg dorthin sind Dres- bei.
den Anforderungen an die Wasser- In diesem Kreislaufsystem können
den und Sachsen sehr gut aufgestellt.“
qualität des Kühlwassers beim Für alle auf dem Markt befind-
Additive mit kurzkettigen Molekülen
Dicingprozess gerecht wird. lichen Wafersägen installierbar
genutzt werden.
Blick in den Supercomputer-Komplex der TU Dresden.
www.minitron.com
18 19© Bosch
NEXT 2019/2020 | H
Hardware meets Software Hardware meets Software | NEXT 2019/2020
„Das 3-D- oder 4-D-Modell meiner Assets Fazit: In Kombination mit Technologien cken Twins auch bei Verbraucherproduk-
auf Endgeräten wie Tablets, Smartglas- wie virtueller oder erweiterter Realität ten in den Fokus. Auf der Grundlage der
ses oder Mixed-Reality-Brillen ist erst (VR/AR) entsteht in Industrie und Wirt- historischen und vorsimulierten Daten
der Anfang der Reise in eine steigende schaft eine Art „Digital Second Life“. Ne- lassen sich neue Produkte besser planen
Mobilisierung und Flexibilisierung. Mit ben der Nutzung von digitalen Zwillin- und über Services erweitern.
Digitale Zwillinge der Einbindung von Sensordaten und gen im Maschinen- und Anlagenbau rü-
Aktor-Controllern, die Produktionspro-
Die digitalen Zwillinge kommen – zesse in Echtzeit erfassen und steuerbar
werden lassen, unabhängig von einem
stationären Arbeitsplatz, werden sich
selten allein neue Potenziale entfalten“ , erklärt Frank
Lamack, Senior Consultant Digital Twins
Planung ist das halbe Leben. In der Wirt- Mit Building Information Modeling so fortlaufend und optimal genutzt wer- bei T-Systems MMS. Ziel sind gläserne
schaft ist Prediction, wie es neudeutsch (BIM) das Gebäude planen den. Ungereimtheiten oder Fehler wer- Maschinen, Systeme und Produktions-
heißt, nicht erst jetzt das heiße Thema. Otto Graf, Projektleiter und künftiger den unmittelbar erkannt, bevor sie in prozesse. Jede sich andeutende Störung
Zu wissen, was morgen passieren soll Werkleiter bei Bosch in Dresden, lässt der Realität geschehen. Eine schöne, (Smart Maintenance), jede Optimie-
oder wird, und wie, spart Ressourcen, die Dimensionen seines Projektes erah- neue und nützliche digitale Welt tut sich rungsmöglichkeit (Smart Prediction),
Geld und Nerven – egal, ob es sich um nen, wenn er berichtet: „In der Bauphase auf. jede eingesetzte Ressource und deren
Infrastrukturen, Systeme, Maschinen, werden rund 7.500 Lkw-Ladungen Erde Nutzung (Smart Industry) ist so mit di- Anreicherung des 3-D-Echtzeit-Modells mit lokal-kontextbezogenen Infor-
mationen. Abfrage per OPC/UA-Schnittstelle in 3-D-Echtzeit; Steuerung
Bauteile oder Produkte dreht. Milliarden- bewegt, etwa 80 Kilometer Rohrleitun- Mit Einbindung von Sensoren und Ak- gitalen Zwillingen frühzeitig abwend-
möglich; Extrapolation von Drittgrößen (Schnittdarstellungen möglich,
projekte wie der aktuelle Bau der mo- gen verlegt und mehr als 65.000 Kubik- toren die Produktion optimieren oder nutzbar. Eine Win-win-Situation für
ebenso Anzeige von Dokumenten [digitaler Zwilling]).
dernsten Bosch-Halbleiterfabrik im meter Beton verarbeitet – das entspricht Eine Welt, die sich auch nach Produkti- alle Seiten. © 3DIT GmbH. Mit freundlicher Genehmigung durch die Projektpartner
Dresdner Norden zeigen, was mit High- der Ladung von 8.000 Betonmischern“ . onsbeginn bei Bosch beweisen wird. „Die LMBV und UBV
tech und cleveren Führungskräften Begleitet wird das Projekt durch BIM digitalen Zwillinge werden uns noch viel
möglich ist. Milliardengräber wie der (Building Information Modeling), in dem Freude bereiten, je erwachsener sie wer-
Hauptstadtflughafen BER hingegen ma- das gesamte Bauvorhaben in einem di- den“ , so Jens Fabrowsky, Mitglied des
chen deutlich, was passiert kann, wenn gitalen Gebäudezwilling abgebildet wer- Bereichsvorstandes Automotive Elect-
Technologien und Beteiligte nicht im den kann. ronics bei Bosch. „Sobald die Fabrik
Sinne des Projektes zielorientiert zu- hochfährt, werden wir bspw. Prozess-
sammenkommen. Doch auch abseits von Beton, Rohren und Produktzwillinge nutzen, um Abläu-
und Kabeln sind inzwischen alle Details fe und Erzeugnisse zu optimieren. Je
„BER wäre wahrscheinlich nicht pas- vom zukünftigen Maschinen- und Anla- mehr Daten wir später einmal im Be-
siert, hätte man von vornherein digitale genpark, den Reinräumen und den Pro- trieb sammeln und auswerten, umso
Zwillinge genutzt“ , ist sich Dr. Henry duktionsabläufen bekannt. Alles arbei- besser können wir dann auch Vorhersa-
Wojcik, Geschäftsführer der 3D Interac- tet reibungslos – wenn auch nur digital gen treffen und neue Servicekonzepte
tion Technologies GmbH, sicher. Wojciks in Computern. Jegliche Informationen, wie die vorausschauende Wartung nut-
Unternehmen programmiert eben jene vom Einsatz der Gewerke beim Bau über zen.“ Hier kommen Anbieter wie die
digitalen Zwillinge und gibt Auftragge- Prozessabläufe in der Produktion bis hin T-Systems Multimedia Solutions GmbH
bern zudem Spezialisten an die Hand, zu den zukünftigen Produkten, können und iSAX GmbH ins Spiel.
die beim vollen Ausschöpfen der techni-
schen Möglichkeiten dieser Twins unter-
stützen. Projekte wie jenes von Bosch
sind für den Experten im Bereich der di-
ERFOLGREICH IN EUROPA SEIT ÜBER 25 JAHREN
gitalen Zwillinge hochinteressant und
Wir danken für das Vertrauen unserer Kunden
ein Best Practice für derartige Lösun-
und VLQG weiterhinmit Spitzentechnologie aus Japan
gen.
PLWXQVHUHQ/¸VXQJHQDXI(UIROJVNXUV.
WACHSTUM IN SACHSEN
In Dresden entsteht unser zweites Overhaul Center
Digitales Gelände- und Stadtmodell zzgl. Einbindung von großtechni-
für Pumpen. Für noch mehr Kundennähe und Service.
schen Anlagen und Sensoren; Abfrage per OPC/UA-Schnittstelle in 3-D-
Echtzeit; Steuerung möglich; Extrapolation von Drittgrößen (Schnittdar- ebara-pm.eu
stellungen möglich, ebenso Anzeige von Dokumenten (digitaler Zwilling).
© 3DIT GmbH. Mit freundlicher Genehmigung durch die Projektpartner
20 LMBV und UBVSie können auch lesen
