KI-basiertes Reference Design-Processing für die automatisierte Entwicklung von Embedded Systems (KIRESys)

Embedded Systems sind wichtige Bestandteile zahlreicher Schlüsseltechnologien, u.a. in der Automobil- und Mobilitätsindustrie, der Medizintechnik, dem Maschinenbau und der Energietechnik. Die Entwicklung dieser elektronischen Systeme ist derzeit ein zeitaufwendiger, fehleranfälliger und teurer Prozess mit hohem manuellem Aufwand, der qualifizierte Ingenieure erfordert. Durch die zunehmende Komplexität der Systeme und den Fachkräfte-Engpass kann die Elektronikentwicklung in Deutschland womöglich bald nicht mehr mit den immer kürzeren Produktionszyklen der Industrie und der wachsenden Nachfrage mithalten.

Das Team von CELUS (ehemals Contunity) übernimmt die Konsortialleitung im Projekt KIRESys und entwickelt eine web-basierte Engineering Plattform, die den Prozess der Elektronikentwicklung vereinfacht. Diese Webanwendung  beruht auf digitalen Modulen, die die Anforderungen der elektronischen Komponenten für ihre konkrete technische Implementierung beinhalten und aus Datenblättern der Hersteller, sogenannten „Reference Designs“, erstellt werden. Derzeit werden die Module in einem zeitaufwendigen Prozess manuell erzeugt, weswegen die Anwendungsmöglichkeiten der Plattform sehr eingeschränkt sind.

Im Forschungsvorhaben KIRESys wird ein Verfahren zur KI-basierten Verarbeitung der Reference Designs entwickelt, welches eine automatischen Erzeugung der digitalen Module ermöglichen soll. Dies ist ein kritischer Schritt auf dem Weg zur vollautomatisierten Entwicklung von Embedded Systems. Zusammen mit dem InfAI wird im Projekt ein Processing entwickelt, welches mit Hilfe von neuronalen Netzen die Informationen aus den Tabellen, Texten und Abbildungen (z.B. Schaltpläne) der Reference Designs automatisch extrahiert und zusammenstellt, um anschließend maschinenlesbare Module für die Engineering Plattform zu erzeugen. Das Verfahren soll im Zuge des Projekts in der realen Elektronikentwicklung pilotiert und validiert werden.

Nach erfolgreichem Abschluss des Projekts soll das KI-basierte Verfahren zur automatischen Auswertung von Reference Designs und Generierung maschinenlesbarer Module in die kommerzielle Engineering Plattform „CELUS“ der Contunity GmbH integriert werden. Es ist zu erwarten, dass die Nachfrage der als Software-as-a-Service angebotenen Lösung dadurch bedeutend steigt und somit die Schaffung von neuen Arbeitsplätzen in Deutschland ermöglicht. Das InfAI übernimmt die wissenschaftliche Verwertung der Projektergebnisse. Insgesamt trägt das KIRESys-Vorhaben dazu bei, die führende Position Deutschlands in der Elektronikentwicklung zu sichern.

Projektlaufzeit: 01.01.2021-31.12.2023

Platinen und elektronische Bauteile bilden als Hardware die komplexe Basis für Embedded Systems (hier in einem BluRay-Player)

Projektteam

  • Prof. Dr. Gerhard Heyer
  • Frank Binder
  • Julian Balling

Projektförderung

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Projektpartner