Fraunhofer-Institut für Optronik, Systemtechnik und Bildauswertung IOSB
Institutsteil Industrielle Automation

Intelligente Sensorsysteme

Intelligente Sensorsysteme

Vom physikalischen Ereignis zu auswertbaren Daten 

Für jeden Fertigungsprozess sind neben Prozessdaten der Produktionsanlagen auch Informationen über die nähere Umgebung von Bedeutung. Feuchtigkeits- und Temperatureinflüsse, Verunreinigungen in der Umgebungsluft sowie die Anwesenheit von Personen können die Qualität von Fertigungsprozessen beeinflussen. Am Fraunhofer IOSB-INA entwickeln wir intelligente Sensorsysteme mit dem Ziel, Fertigungsprozesse adaptiv und dynamisch auf verändernde Umweltbedingungen anpassen zu können und Daten von noch nicht vernetzten Produktionssystemen zu gewinnen. Die vereinfachte Integration in Anlagen, die Informationsfusion sekundärer Messgrößen sowie die Adaption an die Umwelt zeichnen unsere Lösungen aus. Das Ergebnis ist ein effizienterer und wirtschaftlicherer Betrieb von Produktionsanlagen.

INAsense: System zur Erfassung und Auswertung von Sensordaten

Das mobile Produktionsdatenerfassungssystem INAsense wurde am Fraunhofer IOSB-INA entwickelt, um eine branchenunabhängige, skalierbare Komplettlösung für die Anwendungsfälle Schulung, Effizienzsteigerung, Fehlererkennung und Retrofitting anbieten zu können. Von der Erfassung bis zur Vorverarbeitung und Analyse von Prozess- und Umweltdaten bietet das System eine autarke, kompakte und vielseitige Infrastruktur. Im System wurden industrietaugliche Komponenten verbaut und sowie eine eigene Cloud-Verbindung mit OPC UA / MQTT.


Retrofitting: Nachrüstung bestehender Maschinen

Das Fraunhofer IOSB-INA entwickelt Retrofitting-Lösungen, welche auf intelligenten Sensorsystemen, Cloud-Anbindungen sowie maschinellen Lernverfahren zur Datenanalyse basieren. Ohne hohe Investitionen ermöglichen es diese, Prozesse zukünftig einfacher zu machen und mehr Transparenz, Kontrolle, Planbarkeit, Sicherheit und Flexibilität in der eigenen Produktion zu gewinnen. Diese reichen vom mobilen Produktionsdatenerfassungssystem im Kofferformat für Potentialstudien bis zu permanent installierbaren Nachrüstlösungen. Unsere maschinellen Lernverfahren stellen dabei eine intelligente Auswertung Ihrer Produktionsdaten sicher.

 

KI-basierte optische Qualitätsprüfung

Die Qualität von Bauteilen, Produkten oder auch Lebensmittel automatisch zu beurteilen und homogene Objekte zu sortieren, gehört zu den Standardverfahren der industriellen Produktion. Je nach Komplexität der Qualitätskriterien und der Beschaffenheit der Bauteile oder Produkte fallen die zum Einsatz kommenden Technologien entsprechend komplex, aufwendig und kostenintensiv aus. Fraunhofer IOSB-INA entwickelt Verfahren, die auf die spezifischen Eigenschaften und Qualitätsmerkmale genau zugeschnitten sind und hohen Anforderungen an Geschwindigkeit und Präzision genügen. Dabei sollen automatisierte Lösungen insbesondere für mittelständische Unternehmen verfügbar gemacht werden, indem Technologien wie Robotergreifer, Deep-Learning-Mechanismen und Bilderkennung miteinander kombiniert werden.

 

Indoor-Lokalisierung

Für die Realisierung lokalisierungsbasierter Dienste existiert eine Vielzahl an Lokalisierungs- und Tracking-Technologien, welche je nach spezifischem Anwendungsfall und Anforderungen (z.B. Genauigkeit) einsetzbar und kombinierbar sind. Anwendungen mit Ortsbezug erlauben beispielsweise die einfache Verfolgung oder das Auffinden von Personen, Maschinen und Produkten in Echtzeit, den Wartungsaufwand durch kontextbasierte Datenaufbereitung zu reduzieren sowie Arbeitsabläufe zu optimieren. Das Fraunhofer IOSB-INA verfügt über einschlägige Erfahrung mit verschiedenen Lokalisierungstechnologien und verfügt über ein Integrations-Framework, um diese im Zusammenspiel mit industriellen Kommunikationssystemen und mobilen Endgeräten als vernetzte Lösungen in technischen Systemen einzusetzen. Durch die hohe Kompetenz des IOSB im Bereich bildgebender Sensoren und deren Auswertung ist darüber hinaus auch eine Integration leistungsfähiger Verfahren zur Objekterkennung und Klassifikation möglich.

 

Entwurf eingebetteter Systeme

  • Hard- und Softwareentwicklungen für eingebettete Systeme
  • IP-Core Entwicklung in VHDL, Verilog
  • Sicherheitskonzepte für die IT-Infrastruktur durch das Lab Cybersecurity (www.cybersecurity-owl.de)

 

 

 

Industrie 4.0 Retrofitting

Eine Schlüsselfunktion von Industrie 4.0-Anwendungen ist die Erfassung von Prozessdaten mittels leistungsfähiger Sensorik. Detaillierte Systemdiagnosen und -optimierungen stellen dabei die Basis für mehr Leistung und Effizienz...

Projekt: Visible Light in der Produktion

Sensorik-Seminar: Maschinen besser verstehen