Motivation
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 Ingenieurinnen und Ingenieure erfordert. Durch die zunehmende Komplexität der Systeme und den Fachkräfteengpass kann die Elektronikentwicklung in Deutschland womöglich bald nicht mehr mit den immer kürzeren Produktionszyklen der Industrie und der wachsenden Nachfrage mithalten. Der Verbundpartner Contunity (Projektkoordinator) hat eine Lösung entwickelt, die die integrierte Entwicklung der Hard- und Software von Embedded Systems automatisiert. Contunitys Engineering-Plattform beruht auf digitalen Modulen, die die Anforderungen der elektronischen Komponenten für ihre konkrete technische Implementierung beinhalten und aus Datenblättern der Hersteller, sogenannte „Reference Designs“, erstellt werden. Derzeit werden die Module in einem zeitaufwendigen Prozess manuell erzeugt, weswegen die Anwendungsmöglichkeiten der Plattform sehr eingeschränkt sind.
Ziele und Vorgehen
Im Forschungsvorhaben KIRESys wird ein Verfahren zur automatischen, KI-basierten Verarbeitung der Reference Designs und zur Erzeugung der digitalen Module entwickelt, um die vollautomatisierte Entwicklung von Embedded Systems zu ermöglichen. Im Projekt wird dazu ein Processing entwickelt, welches mithilfe 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 zu erzeugen. Das Verfahren soll im Zuge des Projekts unter anderem durch ein reales Pilotprojekt in der Elektronikentwicklung validiert werden. Dabei werden Test-Platinen (Schaltpläne, Layouts) anhand der durch das KI-Processing erstellten Module entwickelt und gefertigt und anschließend auf ihre Funktionsfähigkeit geprüft. 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 von Contunity integriert werden. Es ist zu erwarten, dass die Nachfrage der als Software-as-a-Service angebotenen Lösung von Contunity dadurch bedeutend steigt.
Innovationen und Perspektiven
Aufgrund des zu erwartenden Umsatzzuwachses ermöglicht das Projekt dem Unternehmen die Sicherung der bestehenden und die Schaffung neuer Arbeitsplätze. Das InfAI (Institut für Angewandte Informatik der Universität Leipzig) übernimmt die wissenschaftliche Verwertung der Projektergebnisse. Insgesamt trägt das KIRESys-Vorhaben dazu bei, die Position Deutschlands in der Elektronikentwicklung zu sichern.