Schon seit seiner Jugend wollte Haug herausfinden, wie er Computer dazu bringt, das zu tun, was er will. Eine Promotion hatte er dabei nicht auf dem Schirm, doch Stefan Wagner konnte ihn in seinen Vorlesungen an der Universität Stuttgart, an der er damals noch lehrte und forschte, überzeugen. Seine Tätigkeit als Doktorand führte ihn auf eine Konferenz für Software Engineering in Kreta, wo er seinen heutigen Projektpartner von der Firma Zeiss traf. Auf der Rückfahrt von dem Event teilten sie sich ein Taxi, um Geld zu sparen: „Ich habe ihm von meinem Promotionsthema erzählt. Er hatte ähnliche Herausforderungen im Unternehmen und so kamen wir auf unser gemeinsames Software-Campus-Projekt“, blickt Haug zurück.
Erst die Anträge, dann das Projekt
Zunächst mussten dafür Anträge und ein ausführlicher Projektplan geschrieben werden. Anschließend kam die Genehmigung – und mit ihr Fördermittel in Höhe von 115.000 Euro für das Projektteam vom Bundesministerium für Forschung, Technologie und Raumfahrt. „Der Software Campus hat eine einzigartige Konstruktion – dort kann man Ideen gemeinsam mit einem Industriepartner praktisch umsetzen und die Wissenschaft aus dem Elfenbeinturm in die Realität überführen.“ So bot sich dem jungen Wissenschaftler die Chance zu sehen, ob seine Arbeit für die Praxis relevant ist und die Probleme der Menschen widerspiegelt. Er lernte darüber hinaus wichtige Fähigkeiten wie Teamführung und Selbstorganisation, die ihm auf seinem weiteren Karriereweg helfen werden.
Bei Zeiss fand das Projektteam mehr als einen Ansatzpunkt für die Integration von KI-Komponenten in Prozesse. „Nach den Interviews mit den Mitarbeitenden identifizierten wir 13 Fragestellungen in der Produktion, zur Datensicherheit und Qualitätssicherung“, erzählt Haug. Das Unternehmen mit Hauptsitz im baden-württembergischen Oberkochen hat sich auf Optiken für die Halbleiterfertigung spezialisiert und ist damit sehr erfolgreich. Der niederländische Maschinenhersteller ASML, Weltmarktführer für Maschinen zur Halbleiterfertigung, verbaut ausschließlich Zeiss-Optiken.
Bei der Halbleiterfertigung stellt die Glattheit der Optiken eine besondere Herausforderung dar. Wenn man einen der Spiegel auf die Fläche Deutschlands hochskaliert, dürfen die höchsten Erhebungen nur im Millimeterbereich sein, sonst kann die erforderliche Präzision nicht erreicht werden. Daher müssen Material und Prozesse allerhöchsten Anforderungen genügen. Durch Automatisierung mit KI lässt sich hier Zeit und Geld sparen. Dies gewährleistet eine effektive Produktion und vermeidet unnötige Wartezeiten.
Alle Seiten profitieren
Mit den Ergebnissen sind alle Parteien mehr als zufrieden: „Die Zusammenarbeit war hervorragend. Unserem Projekt wurde großes Interesse entgegengebracht. Sogar eine Versammlung aller Projektbeteiligten mit positivem Feedback fand vor Ort im Unternehmen statt.“ Neben Optimierungen in den Produktionsabläufen spielte auch die Frage des sicheren Datentransfers auf cloudbasierten Plattformen eine wichtige Rolle. All das mündete in einer wissenschaftlichen Veröffentlichung mit dem Titel „MLOps Adoption in the Manufacturing Industry: A Case Study with Zeiss SMT“.
Am Ende ist es eine Win-win-Situation für beide Seiten: „Zeiss profitiert ganz direkt von unseren Ergebnissen, und für mich haben sich durch das Netzwerk des Software Campus neue Türen geöffnet“, sagt Haug. Durch das Paper nähert er sich auch seinem Hauptziel: „Nach Abschluss des Software-Campus-Projekts Ende April möchte ich zeitnah meine Dissertation einreichen. Anschließend kann ich mir gut vorstellen, in die Wirtschaft zu gehen und weiteren Unternehmen bei der Integration von KI zu helfen.“