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

Intelligente Automation

Intelligente Automation

Transparenz, Effizienz und Qualität steigern.


Überwachung, Diagnose und Optimierung sind Kernherausforderungen im Betrieb technischer Systeme. Wertvolle Informationen zu Verschleiß, Fehlerursachen und Optimierungspotentialen sind in den Prozessdaten von Maschinen und Anlagen enthalten. Diese Informationen bleiben heute jedoch oft ungenutzt, da die Menge und Komplexität der Daten zu hoch ist (Big Data) und vom Menschen nicht ohne technische Unterstützung gefunden wird. Daher entwickeln wir Lösungen zur einfachen Erfassung, Verwaltung, Visualisierung und Analyse großer industrieller Datenmengen. Die Arbeit mit Big Data bedeutet heute immensen Aufwand für die Prozessdatenerfassung aus heterogenen Kommunikationstechnologien und deren Aufbereitung (Data Engineering). Unser Ziel ist es, diesen Aufwand gerade für KMU zu reduzieren. Das Thema Interoperabilität nimmt hierbei eine Schlüsselrolle ein. Bei der Analyse haben Methoden des maschinellen Lernens und der modellbasierten Anomalieerkennung das Potential für eine automatisierte Extraktion von Informationen aus Prozessdaten.

 

Unser Leistungsangebot


Training

Seminar: Industrie 4.0 Kommunikation mit OPC UA


Potential- und Konzeptstudien

Für Anlagenbetreiber: Es wird überprüft, ob und welche Potentiale in den Daten spezifischer Maschinen liegen (Prädiktion von Fehlern / Wartungsbedarf, Optimierung der Energieeffizienz, Steigerung Taktzeit / Durchsatz / Ausbringung, Qualität) und mit welchen Verfahren die Informationen nutzbar gemacht werden können. Außerdem werden Technologien für die einfache und dennoch sichere Datenerfassung und –speicherung evaluiert sowie Strategien und Konzepte für die Integration dieser Technologien in die IT-Architektur des Unternehmens erarbeitet.

Für Komponentenhersteller, Maschinen- und Anlagenbauer: Immer mehr Kunden fordern eine standardisierte Kommunikation für die Industrie 4.0 - mit zuverlässigen Standards, einheitlichen Schnittstellen und aussagekräftigen Informationsmodellen. Nur so gelingt die Integration von Maschinen- und Anlagen-Daten nach dem Plug & Monitor-Prinzip. Wir erarbeiten Integrationskonzepte für Industrie 4.0-Kommunikation mit OPC UA inklusive der zugehörigen Informationsmodellierung. Wir unterstützen Gremien und Verbände bei der Spezifikation von Industrie 4.0-Kommunikation und verfassen entsprechende Leitfäden für Ihre Kunden. Wir führen detaillierte Potentialanalysen für die Industrie 4.0-Kommunikation in ihrem Unternehmen durch.

 

Entwurf von Algorithmen für Analysesysteme

  • Für spezifische Maschinen und Anlagen
  • Für Value-Based-Services in Cloud, Fog und Edge


Spezifikation und Implementierung von Lösungen

  • Für die Datenintegration und Industrie 4.0-Kommunikation mit OPC UA, der Industrie 4.0-Verwaltungsschale und semantische Technologien (Enterprise Information Integration)
  • Für die Verwaltung, Visualisierung und Analyse großer verteilter Datenmengen (Big Data Management und Analyse)


Test, Demonstration und Benchmarking

  • Von kommerziellen Big Data-Analysesystemen an realen Produktionsanlagen, im Labor "Maschinelles Lernen" und der SmartFactoryOWL, einer Inititative des Fraunhofer IOSB-INA und der Hochschule OWL
  • Von Lösungen für die Industrie 4.0-Kommunikation mit OPC UA

Gerne beraten wir Sie zu attraktiven Fördermöglichkeiten für die Digitalisierung Ihres Unternehmens. 

 

Ausstattung

  • Labor Big Data in der Produktion mit Rechen- und Storage-Cluster auf Basis von Open-Source Big Data Technologien
  • Plattform für künstliche Intelligenz (AI/Deep Learning Platform NVIDIA DGX-1)
  • Systemumgebungen: Ethernet TSN, OPC UA, Apache Kafka, Spark, Storm, Avro, Grafana
  • Software Stacks: OPC UA PubSub und Client/Server (Open Source Implementierung des Instituts und der OPC Foundation, OPC UA Nanoserver-Stack, Unified Automation), openAAS

 

Referenzen

 

Gremien

  • Chairman Joint WG OPC Foundation, VDMA, ZVEI "I4AAS" (Mapping of the Industrie 4.0 Asset Administration Shell to OPC UA)
  • GMA 7.20 "Semantik und Interaktion von Industrie 4.0-Komponenten"
  • VDMA AK OPC UA Companion Specifications

Labor Big Data in der Produktion

Fraunhofer-Labor zur Erfassung, Verarbeitung und Nutzung von produktionsrelevanten Daten.

Seminar: Industrie 4.0 Kommunikation mit
OPC UA