Verknüpfung von Industrie und Wissenschaft: Effiziente Ressourcen- und Zeitplanung durch künstliche Intelligenz

Forschungseinheit für Künstliche Intelligenz in der Produktion  

Seit 2017 sind wir gemeinsam mit dem Technologieunternehmen Bosch AG und XIMES GmbH, einem Anbieter von Software für Arbeitszeitplanung, wirtschaftliche Partner eines Christian Doppler Labors.

Das Labor wurde an der TU Wien am Institut für Logic und Computation eingerichtet und seither betreiben wir mit drei Forschern gezielte Grundlagenforschung zur Entwicklung neuer Algorithmen und dem Einsatz von Künstlicher Intelligenz in der Produktionsplanung: Wie erstellt man einen Stundenplan für eine Schule oder Universität? Wie plant man komplizierte Arbeitsabläufe in der Industrie oder in einem Krankenhaus? Solche Fragestellungen haben viele mögliche Antworten – aber meistens sind nur wenige von ihnen optimal. Menschen entscheiden dabei oft intuitiv. Computer können dank ihrer hohen Rechenleistung und intelligenter Algorithmen optimale Lösungen finden. 

Im Christian Doppler Labor wird daran gearbeitet, solche Probleme detailliert zu verstehen, sie zu analysieren und mathematisch darzustellen. Auf dieser Basis können neue Algorithmen und Lösungsstrategien erarbeitet werden. Für Unternehmen bedeutet das neue Möglichkeiten, ihre Abläufe optimal zu planen – sei es im Gesundheitssystem, dem öffentlichen Verkehr, in unterschiedlichsten Produktionsprozessen oder der Logistik. In jedem Fall bedeutet es einen weiteren Schritt in Richtung Industrie 4.0.    

Künstliche Intelligenz und Optimierung in Planung und Scheduling  

Gemeinsam mit uns und den zwei Unternehmenspartnern XIMES GmbH und Robert Bosch AG hat sich der Leiter dieses CD-Labors, Dr. Nysret Musliu mehrere Ziele gesetzt, bessere Methoden zum Lösen komplexer Fragestellungen in der Ressourcen- und Zeitplanung zu finden.  

Exemplarisch folgen drei Aufgabenstellungen, die eine Gemeinsamkeit aufweisen und für die Forschung im CD Labor interessant sind:

• Es ist ein Personalplan für Schichtarbeit zu erstellen.
• Die Nutzung der Laborräume und Geräte ist so einzuteilen, dass alle Tests zeitgerecht durchgeführt werden können.
• Der Produktionsablauf soll die Lagerstände nicht belasten, aber eine termingerechte Lieferung gewährleisten.

Um die optimale Planung zu finden, muss die große Anzahl der möglichen Lösungskombinationen computergestützt berechnet werden. Die Forschenden des CD-Labors kombinieren hierfür ihre Kompetenzen aus Logik, mathematischer Optimierung (Mathematical Optimization) und der künstlichen Intelligenz (Machine Learning).

Lesen Sie mehr zur Kooperation und wie Forschung und Wirtschaft von der gefundenen Lösung profitieren im gesamten Bericht.

Weiterführende Links:

• Industriemagazin: Neues CD-Labor für Künstliche Intelligenz an der TU Wien
• Bundesministerium Digitalisierung und Wirtschaftsstandort: Schramböck: CD-Labore sind Innovationsschnittstelle zwischen Wissenschaft und Wirtschaft
• Drehschreibe Scheduling: Unsere Plattform für die Verbindung von Wissenschaft und Praxis

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Unsere Experten besprechen gerne mit Ihnen, wie wir Planungsprobleme aus der Industrie mittels individueller Algorithmen und künstlicher Intelligenz lösen.