Fraunhofer Cluster of Excellence Cognitive Internet Technologies
Fraunhofer Cluster of Excellence Cognitive Internet Technologies

Forschungsthemen

Entdecken Sie die vielfältige Forschung des Fraunhofer CCIT

Der Fraunhofer CCIT bündelt die Kompetenzen unterschiedlicher Fraunhofer-Institute zur Forschung und Entwicklung von anwendungsbezogenen Technologielösungen für vielfältige Branchen und Themenfelder.

Hier finden Sie Informationen zu Lösungen, Forschungsprojekten und Schwerpunkten unserer Forschung nach Themenfeldern gegliedert.

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Industrie & Wirtschaft | Logistik & Mobilität

Edge Cloud Continuum for Production

Mit ECC4P lassen sich Produktionsprozesse wie Zerspanung (Fräsen, Bohren), Wälzschleifen und Umformung überwachen, steuern, dokumentieren und automatisieren – von der Erfassung sensibler Prozessdaten am lokalen Edge-Gerät über das KI-Training in der Cloud bis hin zu intelligenten Anpassungen von Abläufen vor Ort.

ECC4P
 

© Fraunhofer AISEC / Freepik

Industrie & Wirtschaft | Logistik & Mobilität | Medizin & Chemie | Energie

Quantum Machine Learning

Verfahren des Maschinellen Lernens lassen sich für Quantencomputer so anpassen, dass Aufgaben wie die Simulation und Lösung von Optimierungsproblemen schneller bearbeitet werden können. Eine Studie von Fraunhofer CCIT und Fraunhofer Big Data AI Alliance beleuchtet den Einsatz von Quantencomputing zur ML-Beschleunigung.

 

 

QML
 

© Fraunhofer IIS

Industrie & Wirtschaft | Logistik & Mobilität

Magnetfeld-basierte Qualitätskontrolle

Das System zur automatisierten Inline-Qualitätskontrolle von leitenden Objekten im Produktionsprozess nutzt den magnetischen »Fingerabdruck« der Objekte zur KI-gestützten Erkennung von Produktionsfehlern und ermöglicht so eine effiziente und kostengünstige Qualitätskontrolle im laufenden Betrieb.

Marquise
 

© Fraunhofer CCIT

Industrie & Wirtschaft | Logistik & Mobilität | Energie

Intelligenter Sensor

Der smarte Sensor AIQ-Bo misst Vibrationen an mechanischen Komponenten und wertet diese mittels KI vor Ort aus. Dadurch werden Anomalien beim Condition Monitoring eigenständig erkannt und an die Cloud übermittelt.

AIQ-Bo
 

© Fraunhofer IIS

Industrie & Wirtschaft | Logistik & Mobilität | Energie

Intelligente Schraubverbindungen

Kritische Schraubverbindungen schützen unser aller Leben und müssen regelmäßig überprüft werden. Die intelligente Schraubverbindung ermöglicht die drahtlose und energieautarke Überwachung der Schraube als einfache und universelle Montagemöglichkeit.  

Q-Bo®
 

© Fraunhofer IAIS

Industrie & Wirtschaft

Automatisierte Qualitätskontrolle an reflektierenden Objekten

Bei der Qualitätskontrolle von reflektierenden Oberflächen in der Produktion stoßen herkömmliche Messverfahren an ihre Grenzen. Alternativen wie manuelle Sichtkontrollen oder technisch aufwändige Prüfsysteme haben Nachteile: Erstere sind zeitaufwändig und subjektiv, letztere weisen hohe Kosten und geringe Flexibilität auf.

ALVISTO
 

© Fraunhofer IWU

Industrie & Wirtschaft

Aktive Werkzeuge in der Zerspanung

Die SmartTool.connect-Technologie ermöglicht es mit Hilfe eines aktiven und intelligenten Werkzeughalters Zerspanungsprozesse zu optimieren. Durch die Integration von kabellosen Komponenten wird es möglich, Prozessdaten wirkstellennah zu erfassen, in Echtzeit zu übertragen und auszuwerten.

SmartTool.connect
 

© Fraunhofer AISEC / Freepik

Industrie & Wirtschaft

KI-gestützte, intrinsische Bauteilidentifikation

Anhand von Informationen aus dem Inneren eines Bauteils können eindeutige Merkmale extrahiert werden, mit denen es auch dann identifiziert werden kann, wenn es mit Farbe o.ä. bedeckt ist oder es verformt wird. Diese Methode ist die Grundlage für wissensbasierte Prozessentscheidungen in der Produktion, die helfen, Qualität, Produktivität und Kosten zu optimieren.

KI-Fertigung
 

© Fraunhofer AISEC / Freepik

Industrie & Wirtschaft

KI in der vorausschauenden Wartung

Vorausschauende Wartung spielt in der modernen Industrie eine zentrale Rolle. Interpretierbare KI-Modelle können anhand von Schallemissionen Vorhersagen über den Werkzeugverschleiß in Zerspanungsprozessen treffen. So wird sowohl die Robustheit des Produktionsprozesses als auch die Verfügbarkeit der Maschinen bei gleichbleibend hoher Produktionsqualität erhöht.

HEAD
 

© Fraunhofer IIS

Industrie & Wirtschaft | Bau & Infrastruktur

Mit KI besser handwerken

Das intelligente Sensormodul einer Nachrüstlösung für handgeführte Werkzeuge misst während der Arbeit Parameter, die KI-gestützt zur Unterstützung der Arbeiter und zur Qualitätssicherung analysiert werden. Die KI-Algorithmen erkennen nicht nur Handlungen (z. B. das Anziehen oder Lösen von Schrauben), sondern bewerten auch den Ort und die Abfolge der Arbeitsschritte.

KI4Tools
 

© Fraunhofer IAIS

Industrie & Wirtschaft

Multimodaler Dialogassistent

Neue Formen der Interaktion mit technischen Geräten und Benutzerschnittstellen über Gesten und Sprache haben in der Industrie großes Potenzial, Prozesse effizienter und intuitiver zu gestalten. Der Fraunhofer CCIT kombiniert Spracherkennung und Gestensteuerung zu einem multimodalen Sprachassistenten, der zur Fehleridentifikation und -markierung eingesetzt werden kann.

MuDA
 

© Fraunhofer IOSB

Industrie & Wirtschaft

Sprach- und Gestensteuerung

Sprachassistenten ermöglichen in immer mehr Lebensbereichen eine intuitive Interaktion mit Technik. Auf Basis des »Informed Machine Learning« entwickelt der Fraunhofer CCIT Technologien für sprachgesteuerte Dialogsysteme mit Fokus auf domänenspezifischem Wissen für den Einsatz in der Wirtschaft und Industrie.

Sprachtechnologien
 

© Fraunhofer IOSB/UMSICHT

Industrie & Wirtschaft | Medizin & Chemie

Vorausschauende Steuerung von Katalysatoren

Zur Effizienzsteigerung und Prozessoptimierung benötigen die chemische Industrie und der Maschinenbau Industrie 4.0-Technologien. Insbesondere Katalysatoren erfordern eine vorausschauende Steuerung, um Ausfälle und Stillstand durch Alterung zu minimieren.

PrädiKat
 

© Fraunhofer AISEC / Freepik

Industrie & Wirtschaft | Energie

Effiziente Batteriealterungs-Simulationen

Zur Beschleunigung der Computersimulation von Alterungsprozessen von Batterien kommen Methoden des maschinellen Lernens in der Steuerung des Verfahrens zur Lösung linearer Gleichungssysteme zum Einsatz. Dies ermöglicht die Nutzung effizienter, robuster Lösungsverfahren, die in der Praxis die Modellgenauigkeit wesentlich erhöhen.

 

ELeBA
 

© Fraunhofer AISEC / Freepik

Industrie & Wirtschaft | Bau & Infrastruktur

Innovative Baumaterialien

Die Entwicklung neuartiger Baustoffe ist insbesondere für eine nachhaltige Kreislaufwirtschaft und somit für die Klimaneutralität entscheidend. Der Fraunhofer CCIT arbeitet an neuen datengetriebenen virtuellen Materialdesigns, um diese Entwicklung zu unterstützen und zu beschleunigen.

BAUEN
 

© Fraunhofer IPA

Industrie & Wirtschaft | Logistik & Mobilität

Interaktiver, selbstlernender Roboter

Der Sortierroboter stellt neue und mitunter komplexe KI-Technologien für Handhabungsaufgaben in Form eines einfachen interaktiven Spiels für Jung und Alt rund um das Sortieren von Gegenständen dar. Der Demonstrator kann mittels natürlicher Sprache gesteuert werden, ist mobil und daher flexibel einsetzbar.

Sortierrob
 

Industrie & Wirtschaft

Souveräner Datenaustausch zwischen Werkzeugmaschinen

Die Initiative »International Data Spaces« arbeitet an einer zentralen Schlüsseltechnologie für das kognitive, industrielle Internet: Einem sicheren Datenraum, der Unternehmen verschiedener Branchen und Größen Souveränität über ihre Daten ermöglicht. Der Fraunhofer CCIT bringt den »International Data Space Connector« »by Design« zur industriellen Anwendung.

IDS Connector
 

Industrie & Wirtschaft

International Data Spaces

Innovation findet zunehmend durch den unternehmensübergreifenden Austausch von Daten statt. Bei der Bereitstellung ihrer Daten sehen sich Erzeuger und Besitzer der Gefahr ausgesetzt, die Kontrolle und den strategischen Wert ihrer Ressourcen aus der Hand zu geben. International Data Spaces ermöglichen das Teilen von Daten unter Wahrung der Datensouveränität.

IDS

 

Industrie & Wirtschaft | Logistik & Mobilität

Edge Cloud Continuum for Production

Mit ECC4P lassen sich Produktionsprozesse wie Zerspanung (Fräsen, Bohren), Wälzschleifen und Umformung überwachen, steuern, dokumentieren und automatisieren – von der Erfassung sensibler Prozessdaten am lokalen Edge-Gerät über das KI-Training in der Cloud bis hin zu intelligenten Anpassungen von Abläufen vor Ort.

ECC4P
 

© Fraunhofer AISEC / Freepik

Industrie & Wirtschaft | Logistik & Mobilität | Medizin & Chemie | Energie

Quantum Machine Learning

Verfahren des Maschinellen Lernens lassen sich für Quantencomputer so anpassen, dass Aufgaben wie die Simulation und Lösung von Optimierungsproblemen schneller bearbeitet werden können. Eine Studie von Fraunhofer CCIT und Fraunhofer Big Data AI Alliance beleuchtet den Einsatz von Quantencomputing zur ML-Beschleunigung.

 

 

QML
 

© Fraunhofer IIS

Industrie & Wirtschaft | Logistik & Mobilität

Magnetfeld-basierte Qualitätskontrolle

Das System zur automatisierten Inline-Qualitätskontrolle von leitenden Objekten im Produktionsprozess nutzt den magnetischen »Fingerabdruck« der Objekte zur KI-gestützten Erkennung von Produktionsfehlern und ermöglicht so eine effiziente und kostengünstige Qualitätskontrolle im laufenden Betrieb.

Marquise
 

© Fraunhofer CCIT

Industrie & Wirtschaft | Logistik & Mobilität | Energie

Intelligenter Sensor

Der smarte Sensor AIQ-Bo misst Vibrationen an mechanischen Komponenten und wertet diese mittels KI vor Ort aus. Dadurch werden Anomalien beim Condition Monitoring eigenständig erkannt und an die Cloud übermittelt.

AIQ-Bo
 

© Fraunhofer CCIT / Freepik

Logistik & Mobilität

Intelligente Verkehrswahrnehmung

Zur intelligenten Verkehrssteuerung und Fahrzeugkommunikation für das autonome Fahren müssen dynamische Verkehrsinformationen in Echtzeit verfügbar sein. Der Fraunhofer CCIT nutzt den Mobilfunkstandard 5G für die kollektive und skalierbare Verkehrswahrnehmung im Multi-Access-Edge-Computing-Netzwerk (MEC).

TraffIRNet
 

© Fraunhofer IVI

Logistik & Mobilität

Intelligente Kreuzung

Innerstädtische Kreuzungen sind Unfallschwerpunkte. Noch komplizierter wird die Situation, wenn zukünftig autonome Fahrzeuge hinzukommen. Der Fraunhofer CCIT entwickelt Schlüsseltechnologien für eine intelligente Kreuzung, die den Verkehr digital regelt.

Smart Intersection
 

© THI / Severin Mantel-Lehrer

Logistik & Mobilität

Intelligente Verkehrsanalyse für vernetzte Mobilität

Ein KI-basiertes mobiles Sensorsystem erfasst und analysiert Verkehrsdaten, um Vorhersagen über Auto-, LKW-, Radfahrer- und Fußgängerströme zu treffen und autonome Fahrzeuge und Fahrerassistenzsysteme in Echtzeit zu unterstützen.

KonSensData
 

© Fraunhofer IIS

Industrie & Wirtschaft | Logistik & Mobilität | Energie

Intelligente Schraubverbindungen

Kritische Schraubverbindungen schützen unser aller Leben und müssen regelmäßig überprüft werden. Die intelligente Schraubverbindung ermöglicht die drahtlose und energieautarke Überwachung der Schraube als einfache und universelle Montagemöglichkeit.  

Q-Bo®
 

© Fraunhofer ITWM

Logistik & Mobilität

Risikominimierung im Schienen-Personennahverkehr

KI-gestützte Formen der Sicherheitsbewertung im Schienenpersonennahverkehr können Prozesse sicherer machen. Durch automatische Objekterkennung werden Gefahrensituationen erkannt, kritische Zustände identifiziert und Verantwortliche bei der Entscheidungsfindung unterstützt.

DCare
 

© Fraunhofer IPA

Industrie & Wirtschaft | Logistik & Mobilität

Interaktiver, selbstlernender Roboter

Der Sortierroboter stellt neue und mitunter komplexe KI-Technologien für Handhabungsaufgaben in Form eines einfachen interaktiven Spiels für Jung und Alt rund um das Sortieren von Gegenständen dar. Der Demonstrator kann mittels natürlicher Sprache gesteuert werden, ist mobil und daher flexibel einsetzbar.

Sortierrob

 

© Fraunhofer AISEC / Freepik

Industrie & Wirtschaft | Logistik & Mobilität | Medizin & Chemie | Energie

Quantum Machine Learning

Verfahren des Maschinellen Lernens lassen sich für Quantencomputer so anpassen, dass Aufgaben wie die Simulation und Lösung von Optimierungsproblemen schneller bearbeitet werden können. Eine Studie von Fraunhofer CCIT und Fraunhofer Big Data AI Alliance beleuchtet den Einsatz von Quantencomputing zur ML-Beschleunigung.

 

 

QML
 

© Fraunhofer ITMP

Medizin & Chemie

Die biologische Uhr mit KI stoppen

Ein neues Testverfahren bestimmt das biologische Alter von zu Hause aus. Es analysiert KI-gestützt große Datenmengen, um die Proteinziele, die sich im Alterungsprozess verändern, zu erforschen und Moleküle zu identifizieren, die diesen Prozess aufhalten oder sogar umkehren können.

Drug Target
 

© Fraunhofer AISEC / Freepik

Medizin & Chemie

Vorhersage von Arzneimittel-Nebenwirkungen

Wegen mangelnder Wirksamkeit und Nebenwirkungen scheitern über 90 % der klinischen Studien in der Arzneimittelentwicklung. Um Kosten für Pharmaunternehmen und negative Auswirkungen auf Patienten zu minimieren, sollen moderne KI-gestützte Ansätze potenziell schädliche Nebenwirkungen bereits in der präklinischen Phase vorhersagen.

KI-NEW
 

© Fraunhofer IOSB/UMSICHT

Industrie & Wirtschaft | Medizin & Chemie

Vorausschauende Steuerung von Katalysatoren

Zur Effizienzsteigerung und Prozessoptimierung benötigen die chemische Industrie und der Maschinenbau Industrie 4.0-Technologien. Insbesondere Katalysatoren erfordern eine vorausschauende Steuerung, um Ausfälle und Stillstand durch Alterung zu minimieren.

PrädiKat

 

© Fraunhofer AISEC / Freepik

Öffentliche Verwaltung

Sprachassistenz für Bürgerdienste

Die eigenständig einsetzbare Sprachassistenzlösung vereinfacht die Interaktion mit Behörden, indem z. B. das Ausfüllen und Einreichen von Anträgen komplett sprachbasiert erfolgt. Die Kombination aus intelligenter Spracherkennung und semantischer Verarbeitung führt zu Zeitersparnis, geringerer Komplexität und höherer Barrierefreiheit.

S4CS
 

© Fraunhofer AISEC / Freepik

Öffentliche Verwaltung | Bau & Infrastruktur

Wahrnehmung von Lärmschutzmaßnahmen im öffentlichen Raum

Etablierte Verfahren zur Lärmbewertung beruhen auf Bewertungen von Standardschallquellen, die kaum Bezug zum realen und subjektiv empfundenen Lärm haben. Eine Web-Anwendung des Fraunhofer CCIT simuliert Lärmsituationen mit und ohne Minderungsmaßnahmen in urbanen Lebensräumen und macht sie so realistisch erlebbar.

NoiseProtect

 

© Fraunhofer AISEC / Freepik

Industrie & Wirtschaft | Bau & Infrastruktur

Innovative Baumaterialien

Die Entwicklung neuartiger Baustoffe ist insbesondere für eine nachhaltige Kreislaufwirtschaft und somit für die Klimaneutralität entscheidend. Der Fraunhofer CCIT arbeitet an neuen datengetriebenen virtuellen Materialdesigns, um diese Entwicklung zu unterstützen und zu beschleunigen.

BAUEN
 

© Fraunhofer IIS

Industrie & Wirtschaft | Bau & Infrastruktur

Mit KI besser handwerken

Das intelligente Sensormodul einer Nachrüstlösung für handgeführte Werkzeuge misst während der Arbeit Parameter, die KI-gestützt zur Unterstützung der Arbeiter und zur Qualitätssicherung analysiert werden. Die KI-Algorithmen erkennen nicht nur Handlungen (z. B. das Anziehen oder Lösen von Schrauben), sondern bewerten auch den Ort und die Abfolge der Arbeitsschritte.

KI4Tools
 

© Fraunhofer AISEC / Freepik

Öffentliche Verwaltung | Bau & Infrastruktur

Wahrnehmung von Lärmschutzmaßnahmen im öffentlichen Raum

Etablierte Verfahren zur Lärmbewertung beruhen auf Bewertungen von Standardschallquellen, die kaum Bezug zum realen und subjektiv empfundenen Lärm haben. Eine Web-Anwendung des Fraunhofer CCIT simuliert Lärmsituationen mit und ohne Minderungsmaßnahmen in urbanen Lebensräumen und macht sie so realistisch erlebbar.

NoiseProtect

 

© Fraunhofer AISEC / Freepik

Industrie & Wirtschaft | Logistik & Mobilität | Medizin & Chemie | Energie

Quantum Machine Learning

Verfahren des Maschinellen Lernens lassen sich für Quantencomputer so anpassen, dass Aufgaben wie die Simulation und Lösung von Optimierungsproblemen schneller bearbeitet werden können. Eine Studie von Fraunhofer CCIT und Fraunhofer Big Data AI Alliance beleuchtet den Einsatz von Quantencomputing zur ML-Beschleunigung.

 

 

QML
 

© Fraunhofer AISEC / Freepik

Industrie & Wirtschaft | Energie

Effiziente Batteriealterungs-Simulationen

Zur Beschleunigung der Computersimulation von Alterungsprozessen von Batterien kommen Methoden des maschinellen Lernens in der Steuerung des Verfahrens zur Lösung linearer Gleichungssysteme zum Einsatz. Dies ermöglicht die Nutzung effizienter, robuster Lösungsverfahren, die in der Praxis die Modellgenauigkeit wesentlich erhöhen.

 

ELeBA
 

© Fraunhofer CCIT

Industrie & Wirtschaft | Logistik & Mobilität | Energie

Intelligenter Sensor

Der smarte Sensor AIQ-Bo misst Vibrationen an mechanischen Komponenten und wertet diese mittels KI vor Ort aus. Dadurch werden Anomalien beim Condition Monitoring eigenständig erkannt und an die Cloud übermittelt.

AIQ-Bo
 

© Fraunhofer IIS

Industrie & Wirtschaft | Logistik & Mobilität | Energie

Intelligente Schraubverbindungen

Kritische Schraubverbindungen schützen unser aller Leben und müssen regelmäßig überprüft werden. Die intelligente Schraubverbindung ermöglicht die drahtlose und energieautarke Überwachung der Schraube als einfache und universelle Montagemöglichkeit.  

Q-Bo®

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Michael Fritz

Leiter Geschäftsstelle

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