Alle 50 Millisekunden ein Messwert

Wie kann man Künstliche Intelligenz (KI) für kleine und mittlere Unternehmen nutzbar machen? Mit dieser und vielen weiteren Fragen aus dem Themenfeld der „Industrie 4.0“ hat sich Dr. Jan Strohschein in seiner Doktorarbeit "Big Data Reference Architecture for Industry 4.0 - Economic and Ethical Implications" beschäftigt. Erstprüferin der Promotion war Prof. Dr. Ana Lara Palma von der Universität Burgos in Spanien, Zweitprüferin Prof. Dr. Heide Faeskorn-Woyke vom Institut Informatik am Campus Gummersbach.

Bis Ende September 2021 war der TH-Absolvent wissenschaftlicher Mitarbeiter im Forschungsprojekt KOARCH (Kognitive Architektur für Cyber-physische Produktionssysteme und Industrie 4.0), siehe download. Mit dem Projekt sollen Industrie-Unternehmen ihre Produktionsanlagen schneller und kostengünstiger umstellen, wenn neue Produkte zu fertigen oder zu variieren sind. Insgesamt 1,5 Mio. Euro hat das BMBF über eine Laufzeit von vier Jahren bewilligt, zwei Drittel davon für die TH Köln, weitere Teile für den Projektpartner, die Technische Hochschule Ostwestfalen-Lippe (OWL) in Lemgo. Für die TH Köln betreut Prof. Dr. Thomas Bartz-Beielstein gemeinsam mit der OWL das Vorhaben, er ist Leiter des Instituts für Data Science, Engineering, and Analytics (IDE+A). Bausteine der in KOARCH entwickelten KI-Architektur sind für interessierte Unternehmen frei verfügbar (s. Infokasten).

Dr. Strohschein entwickelte zusammen mit den Kolleg*innen im Forschungsteam die  „kognitive Architektur“, es ging u.a. um das Zusammenspiel von Sensoren, die Maschinen-Messwerte erfassen und Aktoren, die die Maschinensteuerung beeinflussen. Dabei sind riesige Datenmengen (Big Data) zu verarbeiten, denn die Sensoren schicken alle 50 Millisekunden einen Messwert an das System. Es ging ihm aber nicht nur um die Technik, er beschäftigte sich auch mit wirtschaftlichen und ethischen Auswirkungen dieser Technologien und zeigte Chancen und Risiken für Länder, Unternehmen und einzelne Arbeitnehmer auf. Zur Datenerhebung führte der Informatiker eine Fragebogenaktion unter 15 Unternehmen des InnovationHubs durch, das mit Professor*innen des Campus Gummersbach als Innovationszentrum arbeitet.

Seit Anfang Oktober 2021 arbeitet Strohschein als Experte für Datenmanagement bei der BWI GmbH in Meckenheim bei Bonn, einem bundeseigenen IT-Unternehmen mit mehr als 6000 Mitarbeitenden. Derzeit beschäftigt er sich mit einem "System für ressortübergreifendes Krisenmanagement" für die Bundeswehr, mit dem in einem Einsatzfall wie in Afghanistan der Informationsfluss zwischen den Beteiligten verbessert werden soll. Auch bei dieser Problemstellung sind in einer Big Data-Architektur eine Vielzahl von Daten zu erfassen, zu analysieren und effizient weiterzuleiten.