Pro²Future baut auf der Expertise des Konsortiums in den Bereichen mechatronische Systeme, vernetzte eingebettete Systeme, smarte Systeme, Pervasive/Ubiquitous Computing Systeme, Systems of Systems, Big Data Analytics, datengetriebene prädiktive Analysen und semantische und intelligente Systeme auf, und adressiert innovative IKT (Informations- und Kommunikationstechnologien) für Produktionssysteme und zukünftige Produkte. Der Schwerpunkt liegt dabei auf kognitiven Systemen. Pro²Future zielt auf eine nächste Generation industrieller IKT ab: Kognitive Produkte und Industriesysteme, mit deren Hilfe Produkte und Produktionssysteme mit menschenähnlichen kognitiven Fähigkeiten wie Wahrnehmen, Verstehen, Interpretieren, Memorieren und Lernen, Schlussfolgern und entsprechendem kognitionsgesteuerten autonomen Handeln ausgestattet werden. Das Forschungsprogramm von Pro²Future konsolidiert Forschungsergebnisse in zwei Kernbereichen (Areas), nämlich Area 4.1 Kognitive Produkte und Area 4.2 Kognitive Produktionssysteme. Sie werden unterstützt von den drei Grundlagenbereichen Area 1 Maschinelles Wahrnehmen und Bewusstsein, Area 2 Kognitive Robotik und Shop Floors und Area 3 Kognitive Entscheidungsunterstützungssysteme.

Das Herzstück von Pro²Future ist ein von Wirtschaft und Wissenschaft gemeinsam definiertes, hochambitioniertes Forschungsprogramm. Über einen vorerst vierjährigen Förderzeitraum von 2017 bis 2021 führte Pro²Future Vorhaben im Bereich der industriellen Forschung und der experimentellen Entwicklung kognitiver Produkte und kognitiver Produktionssysteme durch. Grundlagenforschung, Ausbildungsmaßnahmen und technische Durchführbarkeitsstudien runden die geförderten Aktivitäten ab. Im sogenannten Non-COMET-Bereich betreibt Pro²Future Forschung und Entwicklung, die entweder außerhalb des COMET-Förderrahmens national wie international gefördert werden oder von Unternehmen und Organisationen aus Wirtschaft und Gesellschaft direkt beauftragt werden. 

FFG Success Stories Pro²Future, öffnet eine externe URL in einem neuen Fenster:

• Modellierung und Regelung von Kunststoffextrusionsmaschinen, öffnet eine externe URL in einem neuen Fenster (de, pdf)
• Prozess-Unterstützung für Ingenieure in komplexen Entwicklungsprozessen, öffnet eine externe URL in einem neuen Fenster (de, pdf)
• Verbesserung in der Sinter Produkion, öffnet eine externe URL in einem neuen Fenster (de, pdf)
• Energieeffizienzsteigerung in der Extrusion, öffnet eine externe URL in einem neuen Fenster (de, pdf)
• Adaptive Rüststation, öffnet eine externe URL in einem neuen Fenster (de, pdf)
• AI <> HI :: Artificial Intelligence trifft auf Human Intelligence, öffnet eine externe URL in einem neuen Fenster (de, pdf)
• Skalierbares Zustandsüberwachungssystem für Testumgebungen, öffnet eine externe URL in einem neuen Fenster (de, pdf)
• Bewusstsein in Automatisierungssystemen, öffnet eine externe URL in einem neuen Fenster (de, pdf)
• Kognitive Elemente als enabler für flexible und adaptive Produktionssysteme, öffnet eine externe URL in einem neuen Fenster (de, pdf)
• Nicht-invasive Prozessverfolgung an manuellen Montage-Linien, öffnet eine externe URL in einem neuen Fenster (de, pdf)
• Entwicklung von kognitiven Produkten, öffnet eine externe URL in einem neuen Fenster (de, pdf)
• Industrie 4.0 an Produktionsanlagen - erste Ergebnisse aus CoExCo, öffnet eine externe URL in einem neuen Fenster (de, pdf)

Das Institut für Pervasive Computing begleitet das COMET K1 Zentrum Pro²Future seit Anbeginn. Wir waren bereits federführend an Entwicklung und Einreichung beteiligt, und auch heute ist Prof. Ferscha als wissenschaftlicher Leiter der Pro2Future GmbH und Key Researcher aktiv.

Das Institut arbeitet vor allem im Bereich der Area 1 (Maschinelles Wahrnehmen und Bewusstsein) eng mit Pro²Future zusammen. Hier werden innovative Interaktionskonzepte entwickelt, um eine direkte, kollaborative und sichere Zusammenarbeit zwischen Mensch und Maschine zu ermöglichen, und zwar durch die Ausstattung technischer Systeme mit kognitiven Fähigkeiten (z.B. Wahrnehmung, Interpretation, Lernfähigkeit, Entscheidungsfindung, etc.).

In unseren Projekten werden kognitive Systeme in Form von industriellen, sensor-basierten Assistenzsystemen zur optimalen Unterstützung von Arbeiter*innen direkt im konkreten Produktionsprozess (human-in-the-loop) realisiert. Intuitive, in den Arbeitsablauf integrierte Unterstützungs- und Assistenzfunktionen sollen eine optimale Unterstützung der Arbeiter*innen im Produktsprozess ermöglichen. Übergeordnetes Ziel dabei ist, die richtige, relevante Information zur richtigen Zeit auf einem geeigneten sensorischen Kanal darzubieten und damit den Workflow bestmöglich zu unterstützen.

Die Schwerpunkte der Forschungsarbeiten liegen dabei (i) in der technischen Realisierung von Perzeption und Interpretation des Kontextes wie z.B. die Modellierung des Status im Produktionsprozess, sowie die Erfassung menschlicher (z.B. Vitalwerte, Können und Erfahrung, kognitive Belastung) sowie maschineller Parameter (Material, Prozessvorgaben, Umgebung), (ii) in der Erforschung innovativer Interaktionsmodalitäten, die eine vereinfachte und effizientere Durchführung von Arbeitsprozessen erlaubt, wie zum Beispiel in der technischen Unterstützung in Wartungs- und Dokumentationsszenarien, und (iii) in der Entwicklung optimaler, den industriellen und menschlichen Anforderungen entsprechender, Sensor-Aktuator Systeme, die sich sowohl auf menschliche Unterschiede sowie auf technische Verhältnisse anpassen und einstellen (lernen) können.

Das Institut für Pervasive Computing arbeitet aktuell an folgenden Projekten:

• UnderstandHIT - AI2Human (10/2021-03/2025)
• KAL-GISS: Klassifizierung der Spritzgießverfahren (10/2021-03/2024)
• GuideIT - APECGR: Artificial Personality for Cognitive Guidance and Recommendation Systems (04/2021-03/2024)
• GuideIT - RTEL: Cognitive Rail Track Error Learning (04/2021-03/2024)
• ReifyAI (10/2021-03/2023)
• GuideIT - GAP: Cognitive Guidance for Assembly Processes (04/2021-03/2022)
• UnderstandHIT - Fischer4You2 (04/2021-03/2022)

Postersammlung der gemeinsamen Projekte in FP2:

Das Institut für Pervasive Computing arbeitet in Förderperiode 1 an folgenden Projekten:

• SeeIT: Augmented Work Processes (01/2018-03/2021)
• WorkIT: Workflow and Tool Process Modelling (01/2018-03/2021)
• GUIDE: Guidance and Assistance (04/2018-03/2021)
• Fischer4You: Cognitive Skiing Products (01/2019-03/2021)
• RTEAS: Cognitive Rail Track Error Analysis Support (11/2019-03/2021)
• Opportunistic Awareness in Assistive Environments (04/2020-03/2021)
• HumanAI: Human Focused AI for occupational safety and accident prevention (11/2020-03/2021)

Postersammlung der gemeinsamen Projekte in FP1: