Gastbeitrag | Autor: Dr. Martin Juhrisch, Geschäftsführer | Symate

KI und Automatisierungstechnik pragmatisch verbinden

Sensoren sind ein fester Bestandteil unseres modernen Lebens – so, wie die Kleidung, die wir täglich tragen oder wie das Handy, das wir für die verschiedensten Aufgaben selbstverständlich nutzen.

Natürlich kommen auch bei der Herstellung dieser Produkte Sensoren zum Einsatz, denn die Fertigung ist heute weitgehend automatisiert. Hierbei sorgen moderne Technologien dafür, dass Prozesse reibungslos funktionieren, die Qualität der Bauteile stets auf hohem Niveau liegt und die Fertigung insgesamt in einem optimalen Arbeitsfenster hoch effizient abläuft. Somit überwachen Sensoren praktisch jeden Teil des Fertigungsprozesses – heute immer öfter auch mithilfe von IoT (Internet of Things) und Künstlicher Intelligenz (KI).

Genau diese Verbindung zwischen der ‚klassischen‘ Hardware-Sensorik und den zukunftsweisenden KI-Konzepten hat das Potenzial, hoch komplexe Prozesse zu optimieren und beträchtlichen Mehrwert für ein produzierendes Unternehmen zu schaffen. Dabei geht es vor allem um intelligentes Datenmanagement.

Die Chancen sind enorm, dennoch ist die vielversprechende Verbindung von Sensorik und KI auch mit alltagspraktischen Herausforderungen verbunden. So setzt das Konzept nicht nur die reine Verfügbarkeit von (Sensor-)Daten voraus, sondern auch eine systematische Weitergabe über geeignete Schnittstellen und eine zielgerichtete Verarbeitung dieser Informationen. Die Lösung liegt dabei vor allem in der cleveren Erfassung (bspw. via IoT) und der Zusammenführung von verschiedenartigen Formaten zu einem analysefähigen Gesamtbestand. Denn: Nur so wird es möglich, die Daten sinnvoll miteinander zu verknüpfen und die letztendlich entscheidenden Zusammenhänge sowie Wechselwirkungen zu erkennen.

Schauen wir auf einen typischen Fertigungsbetrieb im Jahr 2022. Dieser ist höchst wahrscheinlich mit modernen Anlagen und Maschinen ausgestattet, die ganz automatisch unzählige Daten zum laufenden Prozess, zum Zustand der Maschine und zur aktuellen Qualität von Bauteilen liefern. Um diese Datenflut in irgendeiner Form bewältigen zu können, setzen viele Unternehmen auf ein sog. Manufacturing Execution System (MES). Dieses sammelt die verfügbaren Daten und stellt sie – bspw. auf einem zentralen Hallenmonitor – mehr oder weniger anschaulich dar.

Soweit so gut, doch das Ganze hat einen entscheidenden Nachteil: Die Interpretation dieser Informationen obliegt ausschließlich dem Anlagenbediener! So hängt es ausschließlich von seiner Erfahrung, seinem Know-how und seiner Aufmerksamkeit ab, wie er die Informationen interpretiert, um wie er sie für die effiziente Gestaltung des Fertigungsprozesses sowie für die Sicherung der Produktqualität nutzt. Dieses Wissen schwindet jedoch bereits bei der Übergabe an die nächste Schicht. Und: Sollte der erfahrene Anlagenbediener eines Tages plötzlich krank werden oder gar kündigen, verlässt dieses Wissen praktisch auch das Unternehmen. Somit entsteht früher oder später fast zwangsläufig eine Situation, die in Zeiten des Fachkräftemangels zu massiven Wettbewerbsnachteilen führen kann.

Doch das muss nicht sein! Denn mittlerweile stehen neue Technologien zur Verfügung, die weit über die Möglichkeiten eines traditionellen MES Systems hinausgehen und die Sensordaten virtuell verarbeiten sowie automatisch analysieren – bis hin zur Erstellung und Interpretation von dreidimensionalen Abbildern auf der Basis von hoch komplexen Informationen. So, wie das KI-System Detact®, das als Infrastruktur für den Einsatz der Künstlichen Intelligenz in heterogenen Prozessketten entwickelt wurde und von ersten Sensorherstellern gezielt integriert wird. Durch diese gezielte Vernetzung von Hard- und Software und die Unterstützung durch IoT entstehen bspw. neuartige ‚Smart Sensors‘, die wertvolle Synergien für zukunftsweisende Geschäftsmodelle bieten.

Zudem verbleibt mit den KI- und IoT-basierten Lösungen objektives Wissen im Unternehmen, um es den jeweils Zuständigen in einer für sie aufbereiteten Form zur Verfügung zu stellen. Auf dieser Basis entsteht echte Transparenz, mit der sich Entscheidungen wesentlich objektiver treffen lassen und es wird möglich, selbst anspruchsvolle Prozesse in sehr engen Fenstern zuverlässig zu ‚fahren‘, Instandhaltungen vorab zu planen und die Qualität von Produkten insgesamt vorherzusagen.

Weitere Informationen: www.detact.com

Die Symate GmbH ist ein Spezialist für Künstliche Intelligenz (KI) und Big Data sowie Hersteller des KI-Systems Detact® „KI-Infrastruktur & Apps“. Detact sammelt, analysiert und verarbeitet Produktions- sowie Qualitätsdaten zur systematischen Überwachung und Optimierung von Prozessen. Das neuartige loT-System arbeitet mit nahezu allen Datenquellen bzw. Schnittstellen und nutzt die Methoden der Künstlichen Intelligenz. Es bietet somit flexible Funktionalitäten für eine automatisierte Prozessüberwachung und nachhaltige Prozesstransparenz. Damit übernimmt Detact auch verschiedene Aufgaben eines klassischen MES (Manufacturing Execution System), geht aber weit darüber hinaus. Bei Bedarf kann das Softwaresystem der Symate GmbH sogar an ein bestehendes MES, BDE oder CAQ angebunden werden, um dessen Funktionalitäten gezielt zu erweitern Mit Detact erhalten Anwender nicht nur ein detaillierteres Prozessverständnis, sondern auch digitale Assistenten für verschiedenste Szenarien rund um ihren Fertigungsprozess. Die Basis dafür bilden mehr als 15 browser-basierte Apps, die sich für kleine, mittlere und große Anwendungen individuell anpassen lassen. Detact wird von zahlreichen Firmen aus den Bereichen Automobil, Kunststoff, Maschinenbau, Luftfahrt, Leichtbau, Medizintechnik und Additive Fertigung etc. sehr erfolgreich eingesetzt.