Kooperationsprojekt dreier Fraunhofer Institute stellt verschiedene Industrie 4.0 Lösungen vor

Viele Unternehmen sind im Zuge der Digitalisierung auf der Suche nach Industrie 4.0 Lösungen für ihre Produktion. Die digitale Vernetzung, die durch entsprechende Anwendungen möglich ist, soll Prozessketten effizienter, flexibler und nachhaltiger gestalten. Für die Auswahl passender Maßnahmen ist jedoch häufig entsprechendes tiefgreifendes technologisches Fachwissen vonnöten. Um dieses Fachwissen zu schaffen wurde das „International Center for Networked, Adaptive Production ICNAP“ gegründet, um Wissen gemeinsam mit Unternehmen auf wissenschaftlicher Grundlage zu erarbeiten und Unternehmen gleichzeitig bei der Digitalisierung unterstützend zu begleiten. Das „International Center for Networked, Adaptive Production ICNAP“ ist ein Zusammenschluss aus drei Fraunhofer-Instituten aus Aachen.

In einjährigen Projekten haben sich die Forscher*innen mit Fragen rund um die Digitalisierung der Produktion befasst. In fünf Praxisstudien wurden Ergebnisse erarbeitet, die jetzt der Öffentlichkeit im „ICNAP Study Report 2021“ zur Verfügung gestellt werden. Das Themenspektrum des Berichtes reicht von der Maximierung des Nutzens bereits existierender Daten über die Einsatzfelder von maschinen- und sensorintegrierter Echtzeitkommunikation bis zu Anwendungen der künstlichen Intelligenz.

Während der industriellen Produktion entstehen große Mengen an Sensor- und Maschinendaten, die laut den Forschenden dazu genutzt werden können, in der Entwicklung, der Produktion oder mit produktbezogenen Dienstleistungen Mehrwerte zu erzielen. In einer der fünf ICNAP-Studien beschreiben die Forschenden, wie Unternehmen entlang ihrer Wertschöpfungskette die Erkenntnisse aus der Analyse industrieller Daten am besten nutzen und schließlich auch monetarisieren können. Im Rahmen einer Fallstudie legen die Autor*innen ebenfalls beispielhaft dar, wie sich mit passenden Strategien der Zeitaufwand zur Sicherung der gewünschten Produktqualität deutlich minimieren lässt.

Ein weiterer Anwendungsfall liegt in der Verhinderung von Baufehlern durch Echtzeitkommunikation. Fehler, die in der Fertigung entstehen, lassen sich laut den Forscher*innen durch passende Sensorik zwar registrieren, aber häufig erst im Nachgang des Prozesses auswerten. Mit Hilfe von Echtzeitkommunikation sollen Korrekturen dagegen durch eine adaptive Regelung schon im laufenden Prozess möglich sein. Dies erfordert jedoch eine Echtzeitkommunikation zwischen Sensor und Maschinensteuerung. In mehreren Forschungsprojekten haben die Forschenden untersucht, welche technologische Infrastruktur für die Echtzeit-Datenübertragung geeignet ist. Laut dem Projektkonsortium können 5G-Netze und Edge-Cloud-Systeme hier vielversprechende Ansätze bieten.

Zusätzlich haben die Autor*innen des Berichts das Potenzial der Integration von künstlicher Intelligenz und Extended Reality in Produktionsprozessen untersucht. Die Technologien sollen Mitarbeitenden, etwa Maschinenbedienern, die Arbeit erleichtern und dadurch die Produktion effektiver gestalten. In zwei entsprechenden Studienberichten wird deshalb beschrieben, wie sich das Deployment von trainierten Machine-Learning-Modellen in der Produktion realisieren lässt und wie Extended-Reality-Anwendungen die Interaktion zwischen Menschen und Produktionsanlagen vereinfachen können.

Zum kompletten Studienbericht gelangen Sie hier.

Weitere Informationen finden Sie hier: Fraunhofer IPT.