Metrologie, Normung/Standardisierung, Akkreditierung, Konformitätsbewertung und Marktüberwachung sind die fünf Pfeiler von Qualität bzw. Qualitätssicherung. Deutschland genießt in diesem Bereich mit etablierten Spitzeninstitutionen und führenden Forschungseinrichtungen weltweit hohe Anerkennung.

Die fünf Pfeiler bilden zusammen die bisherige Qualitätsinfrastruktur (QI). Deren digitale und nachhaltige Transformation ist Aufgabe des Themenfelds "Digitalisierung der QI". Ziel ist eine interoperable integrierte "Qualitätssicherung 4.0" im Rahmen der Plattform Industrie 4.0.   

Automatisch ablaufende Prüfungen, überall auf der Welt abrufbare Qualitätsnachweise und zügig ausgearbeitete Bewertungsmethoden für neue Produkte – die Digitalisierung bietet für die Qualitätsinfrastruktur (QI) enormes Potential, Prozesse zu verschlanken und zu beschleunigen. Damit „Made in Germany“ auch in Zukunft für Vertrauen in Qualität und Sicherheit steht, arbeiten wir seit 2021 in der Initiative QI-Digital mit weiteren zentralen Akteuren der deutschen Qualitätsinfrastruktur: BAM, DAkkS, DIN und DKE und mit Unterstützung durch das BMWK. Koordinator des PTB-Anteils an der Initiative und des PTB-Themenfelds Digitalisierung der Qualitätsinfrastruktur ist Dr. Jens Niederhausen.

Wir schaffen ein Innovationsökosystem, in dem wir mit einem Netzwerk aus Wirtschaft, Forschung und Gesellschaft digital vernetzte Strukturen, Verfahren und QI-Werkzeuge entwickeln. Grundlage unser praxisnahen Fallbeispiele sind die Testumgebungen für die „Qualitätssicherung in der Additiven Fertigung“, „Verlässliche Wasserstofftankstelle“ sowie „KI in der Medizin“. An der PTB ist außerdem die QI-Digital-Geschäftsstelle angesiedelt, die von Helga Hansen geleitet wird.

Mit der European Metrology Cloud arbeitet die PTB seit 2018 im Rahmen ihrer Digitalisierungsstrategie an einem föderiertem Datenraum für die transnationale Metrologie.  Auf dieser Basis schaffen wir mit Quality-X eine neue Struktur interoperabler Verknüpfungen für allgemein akzeptierte QI-Prozesse, die für die deutsche Plattform Industrie 4.0, Manufacturing-X, Catena-X und das europäische Projekt Gaia-X nutzbar sein wird. 

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Ebenfalls auf Basis der Digitalisierungsstrategie werden an der PTB seit 2017 digitale Zertifikate entwickelt. Das Digital Calibration Certificate (DCC) wird inzwischen in der Praxis erprobt und soll die Kalibrierscheine auf Papier ablösen. Im QI-Digital-Pilotprojekt Verlässliche Wasserstofftankstelle setzen wir die Arbeiten fort, um auch die Zertifikate im Bereich der Konformitätsbewertung (Digital Certificate of Conformity, D-CoC) digital und maschinenlesbar zu gestalten. Die Entwicklungsarbeit konzentriert sich dabei zunächst auf das gesetzliche Messwesen und den gesetzlich-geregelten Bereich des Explosionsschutzes.

Über das Projekt hinaus fördert die PTB die technologische Entwicklung der Wasserstoffwirtschaft metrologisch und sicherheitstechnisch und trägt zur Etablierung einer verlässlichen Qualitätsinfrastruktur bei. Wie Messungen, Analysen und Explosionsschutz rund um den Energieträger Wasserstoff funktionieren, können Sie in der interaktiven Stadt am Beispiel von Wohnhäusern, Industrie und Tankstellen nachvollziehen:

Die Einführung von Methoden der Künstlichen Intelligenz (KI) beschleunigt zunehmend die Entwicklung digitaler Produkte und Dienstleistungen. Mit dem wachsenden Einsatz von KI steigt die Notwendigkeit für klare Regeln und eine Berücksichtigung in der Qualitätsinfrastruktur. Die PTB forscht bereits seit einiger Zeit an Methoden zur Qualitätsbewertung und -sicherung für KI-Systeme im Gesundheitssektor. Im Rahmen von QI-Digital haben wir diese Aktivitäten erweitert und den Kompetenzbereich „Metrologie für KI in der Medizin (M4AIM)“ geschaffen. Das Ziel ist der Aufbau langfristiger KI-Kompetenzen an der PTB mit Fokus auf die Bewertung von KI-Methoden.

Im QI-Digital Pilotprojekt Künstliche Intelligenz in der Medizintechnik entwickeln wir nun Grundlagen für eine objektive Bewertung Künstlicher Intelligenz (KI) anhand von drei quantifizierbaren Leistungskriterien: Erklärbarkeit, Robustheit und Unsicherheit. Ein weiterer Schwerpunkt ist die Qualität von Test- und Trainingsdaten, für deren Bewertung wir an neuen Methoden und Werkzeugen forschen. Schließlich erarbeiten wir Verfahren zur Generierung synthetischer Referenzdaten und bauen Referenzdatensätze für Anwendungsfälle in der Intensivmedizin und Dosimetrie auf.