Motivation
Die regulierten Märkte der Pharmazie und Medizintechnik setzen hohe Anforderungen an ihre Produktionsprozesse, um die Gesundheit der Patientinnen und Patienten nicht zu gefährden. Visuelle Qualitätskontrollen spielen dabei eine entscheidende Rolle, um die Reinheit, Qualität und Sicherheit der abgefüllten Produkte sicherzustellen. Die manuelle Überprüfung durch menschliche Inspektoren ist jedoch fehleranfällig und zeitaufwendig, insbesondere bei Defekten, die für das menschliche Auge schwer zu erkennen sind. Systeme der Künstlichen Intelligenz (KI) können hier mithilfe von Bildverarbeitungsalgorithmen und maschinellem Lernen eine präzisere und schnellere Überprüfung ermöglichen. Sie sind jedoch häufig komplex und ihre Entscheidungen lassen sich nur eingeschränkt nachvollziehen, weshalb sie bislang nicht den strengen Anforderungen eines regulierten Marktes genügen.
Ziele und Vorgehen
Qua²ntum verfolgt das Ziel, ein innovatives Qualitätsmanagementsystem (QMS) für die Standardisierung und Qualitätssicherung von KI-basierten visuellen Qualitätskontrollen zu entwickeln. Der Schwerpunkt liegt darauf, verschiedene Metriken und Kennzahlen in einer pragmatischen und umfassenden Übersicht zu integrieren, um neuronale Netze zu bewerten. Auf Basis bestehender Anforderungen aus der Industrie und den geltenden Regularien der genannten Märkte wird ein Anforderungskatalog an das QMS formuliert. Das zu entwickelnde QMS sowie die notwendigen KI-Technologien, die das System interpretierbarer und robuster gestalten sollen, werden anhand von drei Anwendungsfällen aus der Wirk- und Impfstoffabfüllung validiert. In iterativen Prüfungen werden die Rückverfolgbarkeitsmethoden und die Benutzerfreundlichkeit des QMS bewertet und weiterentwickelt.
Innovationen und Perspektiven
Das Projekt unterstützt mit dem zu entwickelnden erklärbaren KI-QMS für stark regulierte Märkte die Etablierung industrieller Standards in der Qualitätskontrolle. Die Methodik soll branchenübergreifend einsetzbar sein, beispielsweise bei visuellen Qualitätskontrollen in der Spritzenmontage oder der Herstellung von Dialysefiltern.