Die Vorteile von Sensor-Intelligence Devices (SID)
Echtzeitfähige, energieoptimierte Sensor-Intelligence Devices (SID), wie sie das Fraunhofer-Zentrum für Sensor-Intelligenz ZSI entwickelt, fungieren als Zwischen- bzw. Metaebene zwischen der Operational Technologie (OT) auf Maschinenebene und den IT-Systemen auf Businessebene: zum Beispiel einem Manufacturing Execution System (MES), einer IoT-Plattform oder einem ERP.
Um die Interoperabilität, also die Verknüpfung, Kommunikation und Zusammenarbeit zwischen SID und IT-Systemen (MES, IoT-Plattform, ERP), herzustellen und prozessrelevante Daten in die Geschäftsabläufe zu integrieren, braucht es eine IT-Lösung wie ORBIS Distributed Shopfloor Processing (ORBIS DSP).
Sensordaten zu Prozessinformationen verdichten
Technisch gesehen, handelt es sich bei SID um Elektronikkomponenten, die Rohdaten oder aufbereitete Daten aus den Sensoren an einer Maschine zusammenführen, zu prozessrelevanten Informationen kombinieren und verdichten und dadurch Aussagen zur Fertigungs- und Bearbeitungsqualität eines Produkts erlauben. Außerdem werden SID eingesetzt, um die Produktionsprozesse in Echtzeit zu überwachen, anzupassen und in puncto Produktqualität, Sicherheit, Infrastruktur oder Ressourceneinsatz zu optimieren.
Reduzierung von Sensordaten spart Kosten
Üblicherweise fließen die von Sensoren erfassten Zustandsdaten wie Temperatur, Druck oder Vibration, aber auch Qualitätsmerkmale wie Poren oder Risse in einem Gussteil oder die Presshärte eines Werkstoffs in ein MES oder eine IoT-Lösung ein, wo sie zu businessrelevanten Informationen korreliert werden. So entstehen ein permanenter Datenstrom, der energie-intensiv und damit kostenträchtig ist, und zugleich eine riesige und ständig weiterwachsende Datenmenge – Big Data eben –, die enorm große und teure Storage-Kapazitäten erfordert.
Echtzeitfähige, energieoptimierte Sensor-Intelligence Devices (SID) schließen die Lücke zwischen der Operational Technologie (OT) auf Ma-schinen-ebene und den IT-Systemen auf Businessebene.
Prof. Dr. Hans-Georg Herrmann,
Fraunhofer-Institut für Zerstörungsfreie Prüfverfahren IZFP
Die SID dagegen verdichten die Flut von Sensordaten und damit der Ist-Werte zu prozessrelevanten Informationen, zum Beispiel über die Härte eines Metalls, und übermitteln diese verdichteten Daten in die Businesssysteme, was den Datenfluss erheblich verringert. Das spart nicht nur Strom, sondern auch teuren Speicherplatz – ein klarer Mehrwert.
Die Potenziale KI-gestützter Sensorsysteme
Damit ist das Potenzial der SID aber noch nicht ausgeschöpft: Sie können zu einem intelligenten Sensornetzwerk zusammengeschaltet werden, in dem sie in Echtzeit interagieren, und lassen sich durch künstliche Intelligenz (KI) erweitern. Mithilfe KI-gestützter Sensorsysteme können bereits direkt im Herstellungsprozess Aussagen über die Qualität eines Bauteils getroffen werden, weil Auffälligkeiten und Fehler wie Poren in einem Gussteil oder Risse in einer Schraube sofort identifiziert werden.
Das ermöglicht eine adaptive Prozessregelung und -optimierung bei laufender Produktion, da Anlagen- bzw. Produktparameter dynamisch angepasst werden können, aber auch eine vorausschauende Wartung (Predictive Maintenance).
KI-gestützte Sensorsysteme des Fraunhofer ZSI bewähren sich in der Praxis bereits in unterschiedlichen Anwendungsbereichen. In der Automobilindustrie zum Beispiel werden sie zur Prüfung pressgehärteter Karosserieteile und zur Kontrolle von Ventilfedern eingesetzt, beim Rührreibschweißen zum Echtzeit-Monitoring von Prozessstabilität und Verbindungsgüte oder zur Montageendkontrolle von Schneidwerkzeugen für Mähdrescher.
Weiterführende Informationen zu Sensor-Intelligence Devices (SID) unter:
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