IKZ-Projekt „Smart Growth“ erhält EFRE-Förderung
Forschende wollen die Laserkristallfertigung mit KI-gestützter Steuerung revolutionieren
Zum ersten Mal wurden Forschende des IKZ im Rahmen eines internationalen Konsortiums mit einem europäischen Zuschuss ausgezeichnet – für das Projekt „Smart Growth“ im Rahmen der Initiative „I3-2021-INV2A“, des Programms „Interregionale Innovationsinvestitionen“ (I3). Die vom Europäischen Fonds für regionale Entwicklung (EFRE) unterstützte Initiative zielt darauf ab, interregionale Innovationsprojekte in ganz Europa zu fördern.
Mit einem Gesamtbudget von etwa 4 Millionen Euro wird das Projekt „Smart Growth“ in den nächsten drei Jahren von einem Konsortium europäischer Partner durchgeführt, welche sich auf die Förderung von Innovationen innerhalb spezifischer regionaler Ökosysteme konzentrieren. Dazu gehören: Jena Optics Valley und Berlin-Brandenburg Optics Community (Fraunhofer IOF (Leitung) und IKZ), Lombardische Industrieherstellungsgemeinschaft (Politecnico di Milano, AFIL und Holonix SRL), Bolzano Informations- und Kommunikationszentrum (Cibolabs SRL), Sardinischer Photonik-Cluster (FILAR-OPTOMATERIALS SRL und Parco Genetico Dell'Ogliastra S.c.a.r.l.) sowie das Kristallzüchtungslabor der Fakultät für Physik und des Instituts für Umweltforschung an der West-Universität von Timişoara.
Das Projekt „Smart Growth“ ist eine fortschrittliche Initiative, die künstliche Intelligenz (KI) nutzt, um die Kristallzüchtungsindustrie zu revolutionieren – insbesondere die industrielle Czochralski-Züchtung von Laserkristallen wie Yttrium-Aluminium-Granat (YAG) und Alexandrit. Durch die Integration von Prinzipien der Null-Fehler-Fertigung (ZDM), zielt „Smart Growth“ darauf ab, den Kristallertrag erheblich zu steigern und gleichzeitig den Verbrauch seltener Materialien und Energie zu reduzieren. Dies kommt nicht nur den Kristallherstellern zugute, sondern bietet auch den nachgelagerten Nutzern hochwertigere und nachhaltigere Produkte.
Eine wesentliche Innovation ist die Entwicklung ausgefeilter Sensoren, sowohl strahlungsbasiert als auch nicht strahlungsbasiert, die entscheidende Einblicke in den Stand der Oxidschmelzen und der Ofeninfrastruktur bieten. Darüber hinaus wird ein KI-Tool entwickelt, um die komplexen Zusammenhänge zwischen verschiedenen Prozessparametern, der Kristallqualität sowie der Ausbeute zu analysieren. Dieses Tool wird durch digitale Prozessmodelle sowie historische und Echtzeitdaten unterstützt und ermöglicht ein tieferes Verständnis und eine bessere Kontrolle des Kristallwachstumsprozesses.
Darüber hinaus integriert das Projekt die Technologie des digitalen Zwillings und Cyber-Physical Systems (CPS), um eine vorausschauende Steuerung zu ermöglichen. Durch die Verwendung von KI-Markern zur Optimierung können diese Systeme Ergebnisse simulieren und vorhersagen, was zu effizienteren und nachhaltigeren Produktionsprozessen führt.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass das Projekt „Smart Growth“ bereit ist, die Kristallfertigungsindustrie zu transformieren, sie effizienter und nachhaltiger zu gestalten und die Produktion hochwertigerer Kristallen zu ermöglichen. Durch strategische Partnerschaften und Spitzentechnologie zeigt „Smart Growth“ den Weg zu einer nachhaltigeren Zukunft in der Kristallproduktion.
Dr. Natasha Dropka und ihr Team arbeiten seit fast einem Jahrzehnt an der Anwendung von KI auf die Kristallzüchtungsprozesse. Diese EU-Förderung wird zusammen mit der Unterstützung von Prof. Dr. Matthias Bickermann ihre Bemühungen um die Integration fortschrittlicher Datenwissenschaft in die industrielle Kristallherstellung weiter verstärken.
Weitere Informationen: smartgrowthproject.eu
Kontakt:
Leibniz-Institut für Kristallzüchtung (IKZ)
Dr. Natasha Dropka
+49 30 6392-3044
natascha.dropka(at)ikz-berlin.de
www.ikz-berlin.de
Pressemitteilung IKZ vom 09.09.2024