KI-EDA

Baukastensystem mit Künstlicher Intelligenz für das beschleunigte Entwickeln von Spezialchips für die Industrie 4.0

Roboterarm
Maßgeschneiderte mikroelektronische Systeme für die dezentrale Datenverarbeitung ermöglichen neue Methoden der Künstli-chen Intelligenz für Industrie 4.0. © trahko - Adobe Stock

Motivation

Hochleistungsfähige Mikroelektronik in Kombination mit Sensorik und eingebetteter Software sammelt und verarbeitet Prozessdaten in Industrieanlagen. Das ermöglicht eine umfassende Digitalisierung von Produktionsprozessen und Betriebsabläufen in der Industrie 4.0. Nun sollen neueste Elektroniktechnologien zusammen mit Methoden der Künstlichen Intelligenz (KI) für industrielle Anwendungen nutzbar werden. Diese neue Qualität der Datenverarbeitung am Ort des Geschehens ermöglicht eine sichere dezentrale Analyse- und Prognosefähigkeit. So entsteht eine neue Generation intelligenter, autonomer Produktionssysteme.

Ziele und Vorgehen

Im Vorhaben KI-EDA wird untersucht, inwiefern Methoden der Künstlichen Intelligenz beim Entwurf sogenannter Encoder- und Sensorchips eingesetzt werden können. Diese übersetzen eine Drehbewegung, z. B. einer Maschinenwelle, in ein elektronisches Signal, was für die Digitalisierung der Produktion unverzichtbar ist. Solche Schaltkreise werden immer leistungsfähiger und dadurch immer komplexer. Herkömmliche Meth-den der Entwurfsautomatisierung stoßen deswegen an ihre Grenzen. Denn sie sind noch in hohem Maße auf den Menschen als Designer und Überprüfer angewiesen. Durch die Nutzung von KI-Methoden sollen komplexe Chips schneller entwickelt werden können und zuverlässiger funktionieren. Dazu wird die KI-unterstützte Entwurfsautomatisierung zudem als Baukastensystem für einzelne Schaltblöcke konzipiert.

Innovationen und Perspektiven

Die KI-unterstützte Entwurfsautomatisierung soll die Anzahl der Designfehler - und somit auch zeitaufwendigere Überarbeitungsrunden - verringern. Perspektivisch soll so die Entwicklungszeit von kundenspezifischen Chips um bis zu zwei Drittel reduziert werden. Damit kann die deutsche Sensorindustrie dynamischer auf die Anforderungen des Marktes reagieren und somit einen Innovationsvorsprung generieren.