Im Forschungsprojekt MBO-KISS untersucht ITQ gemeinsam mit Industrie- und Forschungspartnern, wie sich generative KI für die Erstellung von PLC-Steuerungscode produktiv einsetzen lässt. Ziel ist ein durchgängiger Proof of Concept – von der natürlichsprachlichen Spezifikation über die generierte Structured-Text-Anwendung (IEC 61131-3) bis zur Ausführung und Prüfung in Simulation und realer Anlage. Ein hybrider Ansatz kombiniert LLM-basierte Codegenerierung mit vertragsbasierter Orchestrierung und – je nach Granularität – evolutionären Verfahren. Test- und Verifikationsergebnisse fließen iterativ zurück in die nächste Generierungsrunde. Damit will das Konsortium dem Fachkräftemangel im Engineering von Maschinen und Produktionsanlagen entgegenwirken und die Entwicklungszeiten deutlich verkürzen.
Das Konsortium teilt die Arbeit nach Kompetenzen auf: Fraunhofer IKS entwickelt das generative KI-Modul und die gesamte Codegenerierungsschleife. ITQ konzentriert sich auf die automatisierte Qualitätsanalyse des generierten Codes – sowohl statisch als auch dynamisch mithilfe einer Simulationsumgebung – und baut dabei auf Erfahrungen aus dem Forschungsprojekt DigiPro zur Codeanalyse im Steuerungsumfeld auf. Die MAX STREICHER GmbH & Co. KGaA bringt als Anwendungspartner reale Spezifikationen und Testsysteme ein und baut die physische Anlage. Die sepp.med GmbH übernimmt Testanalyse, -entwurf, -realisierung, -automatisierung und -abdeckung als weitere Verifikationsdimension. Assoziiert beteiligt sind die CODESYS Group (virtuelle Steuerungen, Entwicklungsumgebungen) und die BOSCH Rexroth AG (Automatisierungsplattform, Bewertung des Projektfortschritts). Das Projekt ist im Rahmen des Bayerischen Verbundforschungsprogramms (BayVFP), Förderlinie „Digitalisierung“, für den Zeitraum Januar 2025 bis Dezember 2027 bewilligt.

Ziel ist ein funktionierender Proof of Concept, der den kompletten Lebenszyklus der KI-gestützten Codegenerierung abbildet – von der natürlichsprachlichen Spezifikation bis zum getesteten, verifizierten Structured-Text-Programm für die reale Anlage.
ITQ konzentriert sich auf die automatisierte Analyse der Qualität des KI-generierten Codes: Da es im PLC-Umfeld bislang kaum Metriken zur statischen Bewertung von ST-Code gibt, entwickelt ITQ geeignete Metriken und erforscht Konzepte, die mithilfe von Steuerungsarchitektur und Simulation auch Aussagen über das dynamische Verhalten des generierten Codes ermöglichen. Dabei baut ITQ auf Erfahrungen aus dem Forschungsprojekt DigiPro auf.
Fraunhofer IKS entwickelt das generative KI-Modul und steuert die gesamte Codegenerierungsschleife. Die MAX STREICHER GmbH & Co. KGaA ist als Anwendungspartner beteiligt, definiert reale Spezifikationen und Testsysteme und baut die physische Anlage. Die sepp.med GmbH verantwortet Testanalyse, -entwurf, -realisierung, -automatisierung und -abdeckung. Assoziiert eingebunden sind die CODESYS Group und die BOSCH Rexroth AG.
Dazu zählen unter anderem die zuverlässige Extraktion strukturierter Codespezifikationen aus natürlichsprachlichen Anforderungen, ein tragfähiger Ansatz zur Hybridisierung von LLMs mit Planungs- und Optimierungsverfahren, die nötigen Erweiterungen von Simulations- und Systemplattformen sowie die Frage, in welchem Umfang generierter Code getestet und verifiziert werden muss, um Qualitäts- und Sicherheitsstandards zuverlässig einzuhalten.
MBO-KISS ist für den Zeitraum Januar 2025 bis Dezember 2027 im Rahmen des Bayerischen Verbundforschungsprogramms (BayVFP), Förderlinie „Digitalisierung“, mit Gesamtkosten von rund 1,58 Millionen Euro und einem Förderbedarf von rund 939.150 Euro beantragt.
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Assoziierte Partner
Gefördert durch: Bayerisches Verbundforschungsprogramm (BayVFP), Förderlinie „Digitalisierung“