Die Natur als Vorbild: Fraunhofer IEM erforscht Immunsysteme für selbstheilende technische Systeme

News / 20.10.2017

Autonome Systeme schaffen faszinierende Möglichkeiten: Anwendungen wie fahrerlose Transportsysteme oder autonomes Fahren bieten künftig sowohl für die Industrie als auch für private Nutzer große Vorteile. Gemeinsam mit dem Software Innovation Campus Paderborn erforscht das Fraunhofer-Institut für Entwurfstechnik Mechatronik IEM nun, wie autonome Systeme im Störfall autonom eine Lösung finden und somit zu selbstheilenden Systemen werden.

© Fraunhofer IEM

Das Projektkonsortium beim Kick-off in der Zukunftsmeile (v. l.): Michael Hillebrand (Projektleiter IEM), Florian Kraus (SICP), Sebastian von Enzberg (IEM), Prof. Dr. Roman Dumitrescu (Direktor Fraunhofer IEM), Prof. Dr. Otthein Herzog, Dr. Simon Oberthür (SICP), Dr. Katharina Stahl (SICP), Christian Bremer (IEM), Dr. Christian Tschirner (IEM)

Am 6. Oktober 2017 trafen sich die Projektpartner am Fraunhofer IEM zu einer Auftaktveranstaltung und stellten Prof. Otthein Herzog, Innovationsmentor des Bundesministeriums für Bildung und Forschung BMBF, ihr Vorhaben vor. Autonome technische Systeme müssen auch bei Funktionsausfällen oder bei massiver externer Störung ihre wesentlichen Funktionen aufrechterhalten und ihre Aufgaben zumindest teilweise erfüllen. Besondere Herausforderungen für autonome Systeme stellen Situationen dar, die nicht vom Entwickler antizipiert wurden und die Funktionsfähigkeit des Systems beeinträchtigen. »Eine Grundeigenschaft autonomer Systeme wird künftig ihre Fähigkeit zur Selbstheilung sein. Sie ist notwendig, um das Prinzip Autonomie sicher in Industrie, Verkehr und Alltag zu implementieren« erläutert Michael Hillebrand, KI4AS-Projektleiter vom Fraunhofer IEM.

Das Projekt »KI4AS« (Validierung Künstlicher Immunsysteme für Autonome Systeme) erforscht diese Selbstheilungseigenschaften. Dabei orientieren sich die Projektpartner am Vorbild Natur und übertragen die Prinzipien biologischer Immunsysteme auf autonome technische Systeme. Das Fraunhofer IEM entwickelt hierfür geeignete Entwurfs-, Analyse- und Simula­tionstechniken, die im Kontext von Smart Factory Anwendungen umfassend validiert werden.

Das Projekt KI4AS wird von Mai 2017 bis April 2020 vom Bundesministerium für Bildung und Forschung BMBF gefördert. Die Projektpartner, das Fraunhofer-Institut für Entwurfstechnik Mechatronik IEM und der Software Innovation Campus Paderborn (SICP), treiben gemeinsam ein wichtiges Forschungsfeld, welches mit zunehmender Komplexität und Emergenz technischer Systeme an Bedeutung gewinnt. Sie bauen dabei auf die Arbeit des Sonderforschungsbereichs 614 »Selbstoptimierende Systeme des Maschinenbaus« (2002-2013) am Heinz Nixdorf Institut der Universität Paderborn auf.