DELTAPRO

PROZESSOPTIMIERUNG

Laufendes Projekt

Ziel des KMU-innovativ Projekts ist die Entwicklung eines Monitoringsystems von Produktionsprozessen unter KMU-typischen Fertigungsbedingungen. Durch den Einsatz von Vorort verfügbaren Breitbandnetzen (z. B. Mobilfunk, WLAN), der Erfassung der Signaländerungen und deren Auswertung mittels künstlicher Intelligenz (KI) werden Produktionsschwankungen in Echtzeit erkannt.

Laufendes Projekt. Steigerung der Produkt- und Prozessqualität durch eine Echtzeit-Analyse von Signalparametern in Breitbandnetzen für KMU.

Hintergrund

Effizienz und Qualität sind entscheidende Faktoren für den Erfolg eines produzierenden Unternehmens. Abweichungen von optimierten SOLL-Prozessen führen zu verminderter Produktqualität oder ineffizienten Prozessabläufen durch erhöhten Aufwand oder längere Produktionszeiten. Die Erfassung von IST-Prozessen erfolgt meist manuell oder mit Hilfe einer Vielzahl von Sensoren zur Ermittlung von Parametern, wie Temperatur, Abstand oder Geräuschen. Dies ist zeitaufwändig, fehleranfällig und nur stichprobenhaft möglich. Maschinendaten sind für die automatisierte Auswertung in KMU oft nicht ausreichend verfügbar. Der Einsatz von Sensorik ist aufgrund der notwendigen großen Anzahl oft nicht wirtschaftlich. Dies wird durch KMU-typische Fertigungsbedingungen wie geringe Losgröße, hohe Variantenvielfalt der Produkte oder werkstattähnlicher, teilmanueller Fertigung weiter verstärkt.

Aufgabe

Ziel des KMU-innovativ Projekts DeltaPro ist die Entwicklung eines Monitoringsystems von Produktionsprozessen unter KMU-typischen Fertigungsbedingungen. Durch den Einsatz von vor Ort verfügbaren Breitbandnetzen (z. B. Mobilfunk, WLAN), der Erfassung der Signaländerungen und deren Auswertung mittels künstlicher Intelligenz (KI) werden Produktionsschwankungen in Echtzeit erkannt. Es entsteht eine Lösung, die effizient und unkompliziert auch in kleineren Produktionsbetrieben branchenübergreifend nachgerüstet werden kann (Retrofit).

Effizienz und Qualität sind entscheidende Faktoren für den Erfolg produzierender Unternehmen. Die Erfassung von IST-Prozessen erfolgt oft manuell oder mittels vieler Sensoren. Maschinendaten für die automatisierte Auswertung in KMUs sind oft nicht ausreichend verfügbar.

Im Projekt DeltaPro bringen die Partner ihre Expertise zusammen und wenden diese mit Unterstützung der Anwendungs- und assoziierten Partner in einem eigenen Demonstrator an.

*Erfassung der Signaländerungen der Breitbrandnetze in der Anhängerproduktion. Quelle: STEMA Metallleichtbau GmbH*

Challenge für ASTRUM IT

ASTRUM IT ist Projektkoordinator und mit dem Gesamtprojektmanagement betraut. Bei ASTRUM IT liegt der Schwerpunkt im Entwerfen und Umsetzen des Software-Frameworks zur Prädiktion der Produktionsprozesse. Diese Anwendung schafft den Rahmen für den von den Partnern entwickelten neuartigen Sensor und integriert diesen vollständige für den Einsatz in der Einsatzumgebung. Weiterhin bringt ASTRUM IT seine Machine Learning Expertise bei der Entwicklung des Prädiktionsmodells ein.

Im eigenen Teilprojekt werden im ersten Arbeitsschritt die Anforderungen nach der User-Centered-Design-Methode festgelegt. Dazu führt ASTRUM IT Interviews und Umfragen durch, erstellt z.B. Persona-Profile und beschreibt die Prozesse mittels BPMN (Business Process Model and Notation). Im Anschluss werden darauf basierend die Systemarchitektur definiert und die Schnittstellen spezifiziert. ASTRUM IT entwickelt mit den Partnern des Systemkonzepts und der Gesamtsystemarchitektur die Definition der Basis-Architektur der in diesem Projekt genutzten Software für von den Partnern entwickelten neuartigen Breitbandsensor.

Daraufhin wird zusammen mit den Partnern das Prädikationsmodell für die Produktionsumgebung entwickelt. ASTRUM IT recherchiert mögliche analytischer Verfahren basierend auf den Anforderungen und evaluiert erste Verfahrens-Kandidaten anhand erhobener Daten.

Im Anschluss erfolgt die Integration des neuartigen Breitbandsensor in ein Prädiktions-Framework für ein einsatzfähiges Frühwarnsystem. Hierzu werden die Systemarchitektur und der neuartige Sensor über die Software-Schnittstellen angebunden.

Im letzten Arbeitsschritt wird das entwickelte System in die Einsatzumgebung integriert, evaluiert und um die gewonnenen Erkenntnisse angepasst. Es findet hier auch die System-Optimierung statt.

Dieses Forschungs- und Entwicklungsprojekt wird durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) in der Fördermaßnahme „KMU-innovativ: Produktionsforschung“ (02K23K000) gefördert und vom Projektträger Karlsruhe (PTKA) betreut. Die Verantwortung für den Inhalt dieser Veröffentlichung liegt bei der Autorin / beim Autor.