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Aktuelle Projekte

PharmaXR

Das vom Bundesministerium für Bildung und Forschung geförderte Forschungsprojekt PharmaXR ermöglicht die Schulung mittels XR- und KI-Technologien für Beschäftigte in der Pharmaindustrie. PharmaXR nutzt die Möglichkeiten von eXtended Realitiy (XR), um Schulungs- und Lernszenarien für qualitätskritische Wertschöpfungsprozesse völlig neuartig digital zu gestalten. Dazu wird die Wandlungsfähigkeit der Unternehmen auch auf organisatorischer Ebene mitbetrachtet. Durch sensorbasierte Aktivitätserkennung mit künstlicher Intelligenz soll es möglich werden, die korrekte Durchführung der Produktionsschritte der Mitarbeitenden digital zu begleiten und im Fehlerfall Rückmeldungen zu geben. Das Forschungsprojekt hat das Potenzial, die Art und Weise, wie Mitarbeitende in der Pharmaindustrie geschult werden, grundlegend zu verändern.

PharmaXR, gefördert im Rahmen der Initiative „Industrie 4.0 – Wandlungsfähigkeit von Unternehmen in der Wertschöpfung von morgen“ (In Wandel), entwickelt eine fortschrittliche digitale Trainingsumgebung. Diese ermöglicht es, Mitarbeitende gezielt zu schulen, noch bevor diese in realen Produktionsstätten arbeiten. Insbesondere bei der Planung und Einrichtung von Produktionsprozessen für sensible Produkte wie Impfstoffe bietet PharmaXR erhebliche Vorteile.

Ein besonders hervorzuhebendes Merkmal von PharmaXR ist die Möglichkeit, virtuell einen Reinraum zu betreten. Diese Funktion erlaubt es den Mitarbeitenden, sich mit den spezifischen Anforderungen und Protokollen dieser hochsensiblen Umgebungen vertraut zu machen, bevor sie tatsächlich vor Ort arbeiten. Dadurch werden nicht nur Trainingszeiten verkürzt, sondern auch die Effizienz und Sicherheit in der pharmazeutischen Produktion gesteigert.

ComtTec übernimmt die Erforschung von KI-basierten Algorithmen zur Aktivitätserkennung mittels Wearables. Über die Datenaufnahmen mit beispielsweise Smartphone und Smartwatch sollen Aktivitäten also Arbeitsschritte erkannt werden. Dies ermöglicht die Sicherstellung der Qualität der Produktionsprozesse schon in den Schulungen mittels XR- und KI-Technologien. Dies bietet auch die Basis für ein Qualitätsassistenz- und Dokumentationssystem.

Förderphase: Januar 2025 bis Dezember 2027

Ansprechpartner: Prof. Dr.-Ing. Klaus David, Universität Kassel, ComTec

Projektpartner: PTS Training Service, FLAVIA IT-Management GmbH, Sigmund Lindner GmbH, Universität Kassel, Wirtschaftsgenossenschaft deutscher Tierärzte eG, als antizipierter Partner die CUP Laboratorien Dr. Freitag GmbH

Förderer: Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF)

DFG-Projekt Achieve

Das DFG Projekt "Architectures for Vulnerable Road Users" (ACHIEVE) #516946933, ist eine Kooperation zwischen Prof. Klaus David vom Fachgebiet für Kommunikationstechnik (ComTec) der Universität Kassel und Prof. Delphine Reinhardt vom Fachgebiet Computersicherheit und Privatheit (CSP) der Universität Göttingen. Das Hauptziel von ACHIEVE ist die Untersuchung verschiedener Architekturen für kooperative Systeme mit dem Fokus auf Kollisionsschutz und Privatsphäre von Fußgängern und Fahrradfahrern. Die Leistungsfähigkeit dieser Architekturen soll anhand quantitativer Bewertungen gemessen werden.

Es gibt verschiedene Arten von Systemarchitekturen, die im Rahmen des Projekts untersucht werden. Dazu gehören Peer-to-Peer-Architekturen, Client-Server-Architekturen und hybride Architekturen. Diese unterscheiden sich unter anderem durch die Art der Kommunikation (direkt, zellular oder hybrid), den Ort der Berechnung der Kollisionsschutzalgorithmen (auf mobilen Geräten, On-Board Units, Servern oder verteilt) und die Art der Warnungen.

Der erste Schritt besteht darin, die verschiedenen möglichen Systemarchitekturen zu identifizieren. Anschließend werden eigens entwickelte Key Performance Parameter für die Kollisionserkennung und die Einhaltung der Privatsphäre festgelegt. Diese Parameter dienen dazu, die Architekturen entsprechend zu bewerten und zu rangieren.

Die Bewertung basiert also auf quantitativen Messungen, die die Leistungsfähigkeit jeder Architektur in Bezug auf Kollisionsschutz und Privatsphäre genau erfassen sollen. Dies ermöglicht es, die Vor- und Nachteile der verschiedenen Architekturen besser zu verstehen und fundierte Entscheidungen für die Weiterentwicklung von kooperativen Systemen im Bereich des Straßenverkehrs zu treffen.

Förderphase: April 2023 bis März 2026

Ansprechpartner: Prof. Dr.-Ing. Klaus David, Universität Kassel, ComTec

Projektpartner: Prof. Reinhardt

Förderer: Deutsche Forschungsgemeinschaft

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ZUKIPRO II

Mit dem Nachfolgeprojekt Zukunftszentrum für menschzentrierte KI in der Produktionsarbeit Hessen (ZUKIPRO II) wird ein praxisorientiertes Format für Informieren, Beraten und Qualifizieren geschaffen. Dazu soll eine partizipative Arbeits- und Technologiegestaltung kleine und mittelständische Unternehmen dazu befähigen, die Potenziale digitaler Technologien in Arbeits- und Geschäftsprozessen besser zu nutzen. Das Projekt ZuKIPro II soll eine Anlauf- und Transferstelle für KMU, Förderer, Technologieanbieter und Sozialpartner sein.

In ZUKIPRO II bietet ComTec Workshopformate im Bereich KI-Praxis an, um den KMUs einen einfachen Einstieg zu gewähren. Dabei stellt ComTec vor, wie man aus Rohdaten ein geeignetes KI-Modell erstellen kann. Durch diese Formate befähigt das Zukunftszentrum Unternehmen und ihre Beschäftigten, die Herausforderungen im eigenen Betrieb zu erkennen und zu analysieren, Lern- und Lösungsprozesse selbständig zu initiieren, zu gestalten und eigenständig umzusetzen sowie die Ergebnisse zu evaluieren.

Übergeordnetes Ziel des Projektes ist es, einen niederschwelligen Zugang zum Thema KI für KMU zu schaffen. Dazu werden KMU bei der partizipativen, co-kreativen Einführung und menschzentrierten Gestaltung von KI-Systemen unterstützt. Modulübergreifend informiert und berät das Zukunftszentrum KMU bedarfsgerecht und befähigt zur Umsetzung konkreter Lösungen.

Förderphase: 2023 - 2026

Ansprechpartner: Prof. Dr.-Ing. Klaus David, Universität Kassel, ComTec

Projektpartner: RWTH Aachen, Institut für Technologie und Arbeit, Technische Universität Darmstadt, Industrie- und Handelskammer Kassel-Marburg und Regionalmanagement Nordhessen und BTQ-Bildungswerk.

Förderer: Bundesministerium für Arbeit und Soziales, Europäische Union

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Digitaler Verkehrsspiegel Eichenzell

Zusammen mit der Stadt Eichenzell erarbeitet ComTec ein Konzept für einen „digitalen Verkehrsspiegel“. Bei dem Projekt geht es um Ansätze, wie durch Auswertung von Sensordaten und Darstellung von Verkehrsinformationen die Verkehrssicherheit an unübersichtlichen Verkehrsbereichen erhöht werden kann.

Förderphase: Januar 2024 bis August 2024

Ansprechpartner: Michael Wojtek, Universität Kassel, ComTec

Auftraggeber: Stadt Eichenzell

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Rapid BOS

Entwicklung einer KI-basierten Engine für die Ampelsteuerung

Wer schon einmal in einem Stau festgesteckt hat, weiß, wie frustrierend das Warten sein kann. Doch was, wenn es nicht nur um ein rechtzeitiges Eintreffen bei einem Termin geht, sondern um Leben und Tod? Für Rettungsdienste, insbesondere in Stoßzeiten, wird die vorgeschriebene Rettungsfrist von zehn Minuten oft zu einer enormen Herausforderung. Ein innovatives Projekt in Bad Hersfeld, gefördert aus dem Geschäftsbereich der Hessischen Ministerin für Digitale Strategie und Entwicklung, könnte die Lösung sein, die in vielen Städten Deutschlands benötigt wird.

Im Projekt Rapid BOS (Behörden und Organisationen mit Sicherheitsaufgaben) wird mit der Freiwilligen Feuerwehr in Bad Hersfeld ein neuer Ansatz zur Einhaltung der Rettungsfrist demonstriert. Hierbei geht es um weit mehr als nur eine clevere App oder ein neues Navigationssystem. Es geht darum, eine Brücke zwischen unterschiedlichen verkehrsrelevanten Systemen zu schlagen.

ComTec übernimmt die Erforschung einer KI-basierten Engine für die Ampelsteuerung sowie die Begleitforschung.

Förderphase: November 2022 bis Juni 2024

Ansprechpartner: Prof. Dr.-Ing. Klaus David, Universität Kassel, ComTec

Projektpartner: Regionalmanagement Nordhessen GmbH, AFUSOFT Kommunikationstechnik GmbH, GEVAS Software GmbH, Graphmasters GmbH, Urban Software Institute GmbH

Förderer: Stadt Bad Hersfeld (Hessische Ministerin für Digitale Strategie und Entwicklung)

Sichere_VR - Sichere Micro Mobilität durch digitale Daten in der Virtuellen Realität

Jährlich sterben rund eintausend VRU (engl. Vulnerable Road User, Fußgänger/ Fahrradfahrer) im deutschen Straßenverkehr. Kooperative VRU Schutzsysteme versprechen die Unfallzahlen deutlich zu reduzieren. Ihre Entwicklung erfordert ein detailliertes Verständnis des Zusammenhangs von VRU Bewegungen und Unfallszenario.

Klassisch werden VRU Unfälle mit Simulationen oder Dummys untersucht. Beide Ansätze berücksichtigen nicht das Verhalten und die Reaktionen des VRU, da sich in ihnen kein realer VRU bewegt.

Das Fachgebiet ComTec (Kommunikationstechnik) der Uni Kassel unter Leitung von Prof. David baut mit dem in Kassel ansässigen Unternehmen Flavia IT in dem Verbundprojekt Sichere_VR eine neue Testmethodik auf, die dieses Problem angeht. Die Testmethodik ermöglicht es erstmalig VRU Unfälle realitätsnah für den VRU durchzuführen und zu vermessen. Dabei bewegt sich ein VRU an einer realen Straße und gleichzeitig völlig ungefährlich für ihn mittels einer VR (Virtuellen Realität) in einem Unfallszenario. Die VRU Positionen und Aktivitäten werden parallel über das VR-System sowie der Smartphone- Sensorik des VRU aufgezeichnet. Die so gewonnen Daten können in weiteren Vorhaben zur Optimierung von VRU Schutzsystemen verwendet werden, um sie Zahl der Verkehrstoten und Verletzten zu reduzieren.

Förderphase: Januar – Dezember 2022

Ansprechpartner: Prof. Dr.-Ing. Klaus David, Universität Kassel, ComTec

Projektpartner: FLAVIA IT

Förderer: Bundesministerium für Digitales und Verkehr

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Ahle Wurst trifft KI

Das traditionelle Naturreifeverfahren in der Wurstproduktion (Ahle Wurst) ist ein komplexer Prozess, bei dem es, neben kaum beeinflussbaren Einflussfaktoren wie Wetter, sehr auf die Erfahrung der einzelnen Mitarbeiter ankommt.

Anders als in der industriellen Produktion erfolgt die traditionelle natürliche Reifung von Ahler Wurst nicht in hochkontrollierten Reifekammern mit präzise gesteuerten Parametern (Temperatur, Luftfeuchtigkeit, abgeschirmt von äußeren Umwelteinflüssen), sondern in einem natürlichen Umfeld in Lehmkammern auf den Dachböden historischer nordhessischer Fachwerkhäuser. Dieses Vorgehen sorgt bei der Reifung für ein charakteristisches, besonders intensives Aroma der Wurst, ist aber gleichzeitig mit einem außergewöhnlich hohen Überwachungs- und Pflegeaufwand der Produkte in den unterschiedlichen Phasen der Reifung verbunden. So muss jede in der Reifung befindlichen Wurst regelmäßig auf den Reifegrad geprüft und gegebenenfalls innerhalb der Reiferäume umgelagert werden. Es wird nach Möglichkeiten gesucht, diese Prozesse durch die Aufnahme und KI-basierte Auswertung von Umgebungsdaten zu unterstützen. Das Verfahren könnte zukünftig auf andere Produkte mit Naturreifeprozessen übertragen werden und auch dort die Produktion unterstützen.

Auf Basis von gemessenen Umgebungsdaten soll geklärt werden: Wann muss gelüftet werden? Wie warm darf es sein? Wann muss die Wurst gewaschen werden? Wie hoch muss die Luftfeuchtigkeit bei den verschiedenen Reifegraden sein? Es sollen geeignete Methoden gefunden werden, die den Reifegrad der Produkte anhand von Sensordaten in Kombination mit KI-Algorithmen bestimmen und verlässliche Daten über den Reifungsprozess liefern.

Förderphase: 2022 - 2023

Ansprechpartner: Prof. Dr.-Ing. Klaus David, Universität Kassel, ComTec

Förderer: Hessische Ministerin für Digitale Strategie und Entwicklung

ZuKIPro

Mit dem Zukunftszentrum ZuKIPro wird ein praxisorientiertes Format für die Beratung, Qualifizierung, Erprobung und Diffusion von digitalen Technologien geschaffen. Dazu soll eine partizipative Arbeits- und Technologiegestaltung kleine und mittelständische Unternehmen dazu befähigen, die Potenziale digitaler Technologien in Arbeits- und Geschäftsprozessen besser zu nutzen. Das ZuKIPro soll eine Anlauf- und Transferstelle für KMU, Förderer, Technologieanbieter und Sozialpartner sein. Über ein Plattformmodul können sich KMU ein mobiles KI-Labor direkt auf das Betriebsgelände holen und prototypische KI-Anwendungen erleben, ausprobieren und Überlegungen in Bezug auf ihre Anwendbarkeit im eigenen Betrieb vornehmen. Geplante Qualifizierungsangebote, wie eine Lern- und Wissensplattform oder Massive Open Online Courses (MOOCs), machen die Themen Digitalisierung und Künstliche Intelligenz für Beschäftigte lebendig. Durch diese Formate befähigt das Zukunftszentrum Unternehmen und ihre Beschäftigten, die Herausforderungen im eigenen Betrieb zu erkennen und zu analysieren, Lern- und Lösungsprozesse selbständig zu initiieren, zu gestalten und eigenständig umzusetzen sowie die Ergebnisse zu evaluieren.

Übergeordnetes Ziel des Projektes ist es, einen niederschwelligen Zugang zum Thema KI für KMU zu schaffen. Dazu werden KMU bei der partizipativen, co-kreativen Einführung und menschzentrierten Gestaltung von KI-Systemen unterstützt. Modulübergreifend informiert und berät das Zukunftszentrum KMU bedarfsgerecht und befähigt zur Umsetzung konkreter Lösungen. Dazu werden insgesamt drei Geschäftsstellen eingerichtet: Nordhessen (Kassel), Mittelhessen (Frankfurt a. M.) und Südhessen (Darmstadt).

Förderphase: 2021 - 2022

Ansprechpartner: Prof. Dr.-Ing. Klaus David, Universität Kassel, ComTec

Projektpartner: RWTH Aachen, Deutsches Forschungszentrum für künstliche Intelligenz, Institut für Technologie und Arbeit, Technische Universität Darmstadt, Industrie- und Handelskammer Kassel-Marburg und Regionalmanagement Nordhessen

Förderer: Bundesministerium für Arbeit und Soziales

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RoboTrust

Seit einigen Jahren bereits werden menschenähnliche Roboter in verschiedenen Branchen eingesetzt. Große Potenziale bestehen in der Kundenbetreuung sowie in Berufen, in denen menschliche Dienstleister aufgrund des Fachkräftemangels überlastet sind. Durch ihre besondere physische Präsenz können anthropomorphe Roboter eine emotionale Bindung zu menschlichen Nutzern aufbauen. Die Verbindung von Software und Maschine gibt der Robotik allerdings auch die Macht zur physischen Verletzung von Körper und Eigentum.

RoboTrust ist eine Initiative verschiedener Forschungsgruppen der TU Darmstadt, um die Zukunft der Mensch-Roboter-Interaktion zu formen. In Kooperation mit der Goethe Universität Frankfurt und der Universität Kassel entsteht ein interdisziplinäres Team, welches alle relevanten Dimensionen einer verantwortungsvollen Digitalisierung wie Psychologie, AI und Robotik, Recht und Kontext abdeckt. RoboTrust untersucht die notwendigen Grundlagen für anthropomorphe Roboter-Assistenten zur Entwicklung und Evaluierung einheitlicher technologischer Plattformen.

Das RoboTrust Team besteht aus sechs hochrangigen Forschungsgruppen und generiert neben neuen wissenschaftlichen Einblicken wichtigen Nutzen für die Gesellschaft.

Die Forschung basiert auf den Prinzipien:

  • Der Roboter-Assistent unterstützt Menschen
  • Der Roboter-Assistent agiert transparent
  • Die Haftung ist klar geregelt.

Förderphase: 2020 - 2022

Ansprechpartner: Prof. Dr.-Ing. Klaus David, Universität Kassel, ComTec

Projektpartner: Technische Universität Darmstadt und Goethe-Universität Frankfurt

Förderer: Hessisches Ministerium für Digitale Strategie und Entwicklung

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DFG-Projekt NORA

Ziel des von der Deutschen Forschungsgemeinschaft geförderten Projekts NORA ist es, eine praktikable Methode zu entwickeln, mit der kollaborative kontextsensitive Anwendungen und Algorithmen des maschinellen Lernens bereits während der Konzipierung nach normativen Anforderungen des Datenschutzrechts und der Informatik gestaltet werden. Das Projektkonsortium bilden die Projektgruppe verfassungsverträgliche Technikgestaltung (provet) unter Leitung von Prof. Dr. Alexander Roßnagel sowie das Fachgebiet Kommunikationstechnik (ComTec) unter Leitung von Prof. Dr.-Ing. Klaus David, die beide an der Universität Kassel angesiedelt sind.

Veröffentlichung im Rahmen des Projektes:

  • L. I. Löber, I. König, S. Lange, K. David, and A. Roßnagel, „Privacy by Design am Beispiel der kollaborativen kontextsensitiven NORA-App zur Kommunikationsunterstützung von Wissensarbeit“, ITeG Technical Reports, Band 15, kassel university press, 2023
  • Löber, L.; Lange, S.; David, K.; Roßnagel, A. (2021), „Datenschutzfreundliche Algorithmen. Datenminimierung in der Kontextverarbeitung“, DuD Datenschutz und Datensicherheit 09/2021, 616-622.
  • Anderson, C.; Heinisch, J. S.; Deldari, S.; F. Salim; S. Ohly; David, K.; Pejovic, V. (2023),  „Toward Social Role-Based Interruptibility Management“, in IEEE Pervasive Computing, doi: 10.1109/MPRV.2022.3229905.

Förderphase: 2020 - 2022

Ansprechpartner: Prof. Dr.-Ing. Klaus David, Universität Kassel, ComTec

Projektpartner: Projektgruppe verfassungsverträgliche Technikgestaltung (provet), Universität Kassel

Förderer: Deutsche Forschungsgemeinschaft

Abgeschlossene Projekte