AWS und OST Ostschweizer Fachhochschule: Innovationsfabrik für die Schweizer Industrie

English Version

Wie Cloud-Technologie und Künstliche Intelligenz direkt an die Produktionsanlage kommen und warum eine Fachhochschule der ideale Ort dafür ist.

In den meisten Fabriken stehen Fertigungsmaschinen, Messstationen und Roboter unterschiedlichster Anbieter. Oft sprechen sie jedoch nicht miteinander. Wer daraus mit künstlicher Intelligenz Mehrwert schaffen will – etwa um Ausschuss zu senken oder Stillstände vorherzusagen – braucht zuerst eine gemeinsame Datenbasis. Genau dieses Problem gehen AWS und die OST (Ostschweizer Fachhochschule) jetzt gemeinsam im Rahmen einer neuen Zusammenarbeit unter dem AWS Cloud Innovation Lab Programm.

Eine Datenplattform für die smarte Fabrik

Das IWK – Institut für Werkstofftechnik und Kunststoffverarbeitung der OST forscht seit über 20 Jahren gemeinsam mit einem Netzwerk an Schweizer Industrieunternehmen sowie internationalen Forschungspartnern an innovativen Lösungen, bei denen die sich ergänzenden Kernbereiche moderne Werkstoffe, Produktionstechnologien, Bauteilauslegung im Fokus stehen. Rund 60 Mitarbeitende arbeiten einem modernen Maschinenpark, der Unternehmen zur Verfügung steht, wenn sie neue Werkstoffe, Prozesse oder Technologien testen wollen, bevor sie in die eigene Produktion investieren.

Am Standort Rapperswil-Jona baut die OST diese Zusammenarbeit mit der Industrie zur Innovationsfabrik aus. Anders als ein klassisches Forschungslabor verbindet sie als interdisziplinäres Zentrum reale Fertigungstechnologien – Spritzgiessen, additive Fertigung, Metallbearbeitung, 3D-Druck – direkt mit Robotik, KI und Datenanalyse. Unternehmen können hier ihre eigene Fragestellung einbringen und mit den Forschenden gemeinsam eine Lösung entwickeln. In dieser thematischen Breite ist das in der Schweiz einzigartig.

Techpark des IWK in Rapperswil-Jona: Modernste Fertigungstechnologie für Forschung und Industrie.

«Vorher liefen unsere Daten auf lokalen Laptops und Servern zusammen – schwer zu teilen, und keine Basis, um neue Technologien wie KI rasch zu nutzen. Ausserdem lässt sich ein guter Prototyp so kaum beim Industriepartner in Produktion bringen», sagt Prof. Dr. Frank Ehrig, Institutsleiter IWK.

Als Fertigungsspezialisten wollen das IWK-Team und deren Partner ihre Zeit nicht mit dem Aufbau von IT-Grundinfrastruktur verbringen. Mit AWS als Cloud-Anbieter steht diese Infrastruktur von Anfang an produktionsreif und skalierbar bereit – als Grundlage für die Innovationsfabrik und für jedes Industrieprojekt, das dort entsteht.

Das erste Vorzeigeprojekt

Wie das in der Praxis aussieht, zeigt das erste Vorzeigeprojekt in der Innovationsfabrik – exemplarisch für viele weitere Fertigungsverfahren. Als ersten Anwendungsfall verbinden wir eine komplette Spritzgiess-Produktionszelle mit der Cloud: die Spritzgiessmaschine selbst (KraussMaffei), die Werkzeugtemperierung und -sensorik (Kistler) direkt am Werkzeug, eine Laserbeschriftung für die individuelle Teileidentität (Matriq), eine Präzisionswaage (Kern) und eine Kamera für die visuelle Qualitätsprüfung (Keyence). Sechs Datenquellen, mehrere unterschiedliche Protokolle und Datenformate – und am Ende eine gemeinsame Datenplattform.

Auf Basis von AWS IoT Greengrass – einer Software, die auf einem Edge Device direkt an der Anlage läuft und es mit der AWS Cloud verbindet – und AWS IoT SiteWise für die Strukturierung und Visualisierung der Industriedaten entstehen daraus drei konkrete Anwendungen:

• Echtzeit-Qualitätsdashboards mit Amazon Managed Grafana zeigen Anlagenbedienern und Produktionsleitern jederzeit den aktuellen Produktionsstatus.
• KI-gestützte Qualitätsprüfung direkt an der Maschine erkennt Abweichungen sofort und leitet daraus Empfehlungen für die laufende Produktion ab — ohne Umweg über die Cloud. Zeitunkritische, komplexere Analysen übernimmt Amazon Bedrock in der Cloud und liefert automatisch eine Ursachenanalyse.
• Ein digitaler Produktpass gibt jedem gefertigten Teil per QR-Code seine vollständige Produktionshistorie mit: Prozessdaten, Qualitätsprüfung, Materialrückverfolgbarkeit.

Die Produktionsanlage (Werkzeugtemperierung, Werkzeugsensorik, Laserbeschriftung, Spritzgiessmaschine, Waage, Kamera) sendet ihre Daten über verschiedene Protokolle an AWS. In der Cloud werden die Daten gespeichert und synchronisiert, KI/ML-Modelle werten sie aus, und die Ergebnisse landen als Dashboard im Browser der Anlagenbediener und Produktionsleiter.

Besonders wertvoll für das IWK: Infrastruktur und Anwendungscode für dieses Projekt entstehen gemeinsam mit AWS-Cloud-Experten – mit KI-gestützter Softwareentwicklung und dem Entwicklungswerkzeug Kiro, was Entwicklungszeiten drastisch verkürzt. Das IWK-Team durchläuft dabei selbst eine steile Lernkurve und kann dieses Wissen künftig auf beliebige weitere Produktionsprozesse anwenden.

«Kiro hat sich direkt mit der laufenden Hardware verbunden und systematisch debuggt. Was sonst wochenlanges manuelles Troubleshooting gewesen wäre, war in einer Session erledigt.», sagt Ramon Iten, OT Engineer, IWK

Warum diese Zusammenarbeit die Schweizer Industrie voranbringt

Diese Zusammenarbeit ist mehr als ein einzelnes Projekt. Sie ist Teil unseres Engagements, Cloud- und KI-Technologie direkt dort verfügbar zu machen, wo Schweizer Industrieunternehmen forschen, testen und ausbilden. Statt Technologie nur aus der Distanz anzubieten, investieren wir in eine Institution, die seit Jahren die Brücke zwischen Forschung und Praxis baut.

Davon profitieren nicht nur Unternehmen, sondern auch die nächste Generation von Ingenieurinnen und Ingenieuren: Studierende der OST arbeiten direkt an diesem Projekt und in künftigen Bachelor- und Masterarbeiten mit denselben Cloud- und KI-Technologien, die auch in der Industrie zum Einsatz kommen — praxisnahe Ausbildung, die auf dem Shopfloor beginnt.

«Die Schweizer Industrie ist bekannt für ihre Innovationskraft — und für hohe Ansprüche an Qualität und Präzision. Mit dem IWK haben wir einen Partner gefunden, der seit über 20 Jahren genau dieses Zusammenspiel von Forschung und industrieller Praxis lebt. Gemeinsam bringen wir AWS-Technologie direkt in die angewandte Forschung, an die Maschine, wo Unternehmen sie unmittelbar erleben können. So entsteht kein Pilotprojekt für die Schublade, sondern ein Modell, das Schweizer Unternehmen selbst übernehmen können», sagt Felix Schoenherr, Country Manager, AWS Switzerland.

Machen Sie mit

Die Innovationsfabrik der OST steht Unternehmen offen — unabhängig davon, wie weit Sie in Ihrer eigenen Digitalisierung bereits sind:

• Dienstleistungen – kurzfristige Unterstützung, jederzeit möglich: Beratung, Material- und Schadensanalysen, oder Zugriff auf den modernen Maschinen- und Gerätepark des IWK
• Industrieprojekte Forschung und Entwicklung – Sie bringen Ihre Fragestellung mit, etwa zu neuen Materialien, Produkten oder Technologien. Erste Versuche sind direkt am IWK möglich, Geheimhaltung ist gewährleistet.
• Öffentlich geförderte F&E-Projekte – für Vorhaben mit grösserem Innovationspotenzial und Risiko: von Innosuisse-Innovationsschecks (Machbarkeitsanalyse, CHF 15’000, 2–3 Monate) bis zu mehrjährigen Innosuisse- oder EU-Projekten.

Für weitere Informationen oder ein konkretes Projekt besuchen sie die Webseite der Innovationsfabrik der OST. Wenn Sie mehr über die AWS-Technologien hinter diesem Projekt erfahren oder Ihr eigenes Vorhaben mit uns besprechen möchten, kontaktieren Sie Ihr AWS-Team.