Suchen

Effizientes Datenmanagement Big Data hält komplexe Produktionsanlagen am Laufen

| Autor / Redakteur: Tobias Hüser / Florian Karlstetter

Produktionsstopps sind aufwändig zu beheben und teuer. Unternehmen sammeln deshalb Daten, um zu wissen, wie es ihren Anlagen geht. Das Fraunhofer IOSB arbeitet deshalb an Verfahren, die diese großen Datenmengen analysieren und Betreiber frühzeitig warnen, wenn Probleme drohen. Die Anlagen laufen dadurch zuverlässiger und sparen Energie.

Firmen zum Thema

Industrieanlagen sind komplexe Gebilde. Wer sie überwachen will, muss die Daten unterschiedlicher Prozessvariablen überwachen. Das IOSB entwickelt Tools, die diese Datenmengen schnell auswerten.
Industrieanlagen sind komplexe Gebilde. Wer sie überwachen will, muss die Daten unterschiedlicher Prozessvariablen überwachen. Das IOSB entwickelt Tools, die diese Datenmengen schnell auswerten.
(Bild: Daimler AG)

Lemgo – Wenn Industrieunternehmen ihre Anlagen überwachen, fallen große Datenmengen an. Sensoren kontrollieren Temperaturen, Drücke, Förderströme oder Energiedaten. „Innerhalb einer Woche können leicht mehrere Terabytes zusammenkommen, wenn sekundengenau abgetastet wird“, sagt Dr. Olaf Sauer, Geschäftsfeldkoordinator Automatisierung am Fraunhofer-Institut für Optronik, Systemtechnik und Bildauswertung IOSB.

Doch oft fehlen noch geeignete Verfahren, um die Informationen auszuwerten. „Heute nutzen die Betreiber lediglich sieben Prozent der Daten, um ihre Anlagen zu warten und vor Ausfällen zu schützen“, ergänzt Sauer. In der kommenden Woche stellt der Forscher auf der Hannover Messe Digital Factory zusammen mit seinen Kollegen aus Karlsruhe und Lemgo Verfahren vor, die dieses brachliegenede Potenzial heben. Die Systeme des IOSB sind in der Lage, die gewonnen Daten so aufzubereiten, dass die Verfügbarkeit der Anlagen signifikant steigt und sich der Energieverbrauch reduziert.

Die Wissenschaftler aus Karlsruhe fokussieren sich auf kontinuierliche Prozesse in der chemischen oder pharmazeutischen Industrie. „Am Fraunhofer-Anwendungszentrum Industrial Automation IOSB-INA in Lemgo haben wir Lösungen entwickelt, mit denen komplexe Fertigungstechnik und hybride Anlagen einfach überwacht werden können“, erklärt Prof. Oliver Niggemann, stellvertretender Leiter des IOSB-INA in Lemgo. Gemeinsam sind die Systeme des Fraunhofer IOSB für alle Industrieanlagen geeignet, die kapitalintensiv sind und lagen laufen sollen.

Data-Mining-Methoden errechnen Optimalabläufe

Die Forscher nutzen lernfähige Data-Mining-Methoden, die je nach Art der Fertigungsverfahrens, die optimalen Abläufe errechnen. Das Referenzmodell wird mit den Ist-Daten verglichen, um Abweichungen schnell zu entdecken, genau zu lokalisieren und treffsicher zu beseitigen. Eine aufwändige separate Modellierung der komplexen Anlagenstrukturen ist nicht nötig.

Spezielle Datenlogger erfassen die Informationen zeitgenau und legen sie über das Netzwerk in einer Datenbank ab. Eine Software normalisiert diese dann, macht sie vergleichbar und stellt Zusammenhänge zwischen ihnen her. Die Ergebnisse werden übersichtlich in einem Webportal dargestellt – anhand einer dreidimensionalen Landkarte.

„Täler“ und „Berge“ stellen die einzelnen Prozessphasen dar, auftretende Störungen und Anomalien lassen sich schnell erkennen. „Die Tools sind bereits seit einiger Zeit erfolgreich in der industriellen Praxis im Einsatz“, sagt Niggemann. „Unsere Toolbox Proknows wird beispielsweise aktuell in Projekten mit unseren Partnern Jowat und der Siemens erprobt.“ Die Wissenschaftler aus Karlsruhe und Lemgo überwachen und analysieren damit auch Energiedaten von Anlagen.

(ID:42615792)