13.11.2019
ID: 2340

Künstliche Intelligenz für die Automatisierung

Intelligente Komponenten- und Prozessüberwachung von Festo

Festo möchte die Produktivität seiner Kunden   durch selbstlernende Maschinen weiter steigern. Dabei setzt das Unternehmen   auf künstliche Intelligenz auf drei Netzwerkebenen: on Edge, on Premises und   in der Cloud.

Neben den komplexen Services, die in einer Cloud angeboten werden können, sieht Festo großes Potenzial in der einfachen Echtzeit-Datenanalyse mittels KI – entweder direkt auf der Feldkomponente (KI on Edge) oder in der Steuerung der Anlage oder eines Produktionswerkes (KI on Premises). Der Anlagenbetreiber behält die volle Hoheit über seine Maschinendaten, die gar nicht über das Internet in eine Cloud verschickt werden müssen. Auf der Hannover Messe 2019 präsentiert Festo anhand von zwei Exponaten, wie Systeme auf Grundlage vorliegender Daten eigenständig Lösungen für Probleme finden.

 

Intelligente Prozessüberwachung bei der Batterieproduktion

Festo hat mit dem Kauf der Resolto Informatik GmbH im April 2018 seine KI-Kompetenz weiter ausgebaut. Resolto hat mit SCRAITEC eine Softwarelösung entwickelt, die Daten in Echtzeit analysiert, interpretiert und Anomalien erkennt und meldet. Zudem lernt das System durch die permanente Datenanalyse kontinuierlich dazu und erweitert seine Wissensbasis. Durch dieses maschinelle Lernen ist intelligentes Prozess-Monitoring möglich.

 

Auf der Messe können die Besucher die Softwarelösung am Stand von Festo live erleben. Die Anwendung zeigt die Detektion fehlerhafter Batterien. Ein Handling-Portal hebt die Batterien an. In Kombination mit der neuen modularen Steuerung CPX-E-CEC und dem neuen Servoantriebregler CMMT-AS ist eine Überwachung in Echtzeit möglich. Die Resolto-Monitoring-Software überwacht die Motorströme und Positionswerte der Achse. Treten hierbei Anomalien auf, zum Beispiel wenn das Handling ein falsches Batterieformat greift, wird eine Meldung erstellt.

 

Die Datensammlung und Überwachung kann durch die intelligente Softwarelösung entweder on Edge oder on Premises stattfinden, oder auch über das IoT-Gateway CPX-IOT in der Festo Cloud erfolgen. Gerade durch den Einsatz von KI on Edge oder on Premises bleiben alle Daten im eigenen Haus, ohne Sicherheitsrisiken oder Verzögerungen der Datenströme durch Netzlatenzen. Wichtig ist, dass ausreichend strukturierte Daten vorliegen, um mit dem Werkzeug KI eine sinnvolle Analyse durchführen zu können. Die Cloud wiederum bietet mit ihren sehr hohen Rechenkapazitäten gute Auswerteergebnisse über mehrere, verteilte Produktionsstandorte hinweg.

 

Der Programmieraufwand bei der Prozessüberwachung und der Fehlerbehandlung ist durch KI deutlich reduziert. Der Kunde erhält so wertvolles Know-how in Echtzeit. Fehlerhafte Teile und Prozesse sowie Maschinenausfälle können im Produktionsverfahren früh erkannt und verhindert werden. Ein weiterer Vorteil ist die vollständige Transparenz und Rückverfolgbarkeit von Prozessanomalien zum jeweils produzierten Stück. Groß angelegte Rückrufaktionen ganzer Baureihen könnten in Zukunft entfallen, da das fehlerhafte Teil eindeutig identifiziert und so gezielt ausgeschleust werden kann.

 

Intelligente Komponentenüberwachung beim CMMT: KI in der Cloud

Das Exponat zeigt, wie ein lernender Algorithmus zur Fehlerüberwachung bei Komponenten genutzt wird. Daten einer elektrischen Achse werden vom CMMT Controller aufgenommen und gesammelt. Der Überwachungsalgorithmus und das Monitoring der zusammengefassten Daten läuft vollständig in der Festo Cloud ab. Die Daten sind so jederzeit und überall verfügbar.

 

Kunden profitieren dabei nicht nur von einem geringeren Programmieraufwand. Die Normalzustände ihrer individuellen Prozesse werden im Betrieb oder aus historischen Daten in den Lernalgorithmus eingelernt. Über die Cloud können die Daten umgehend ausgewertet werden. Dadurch erkennen die Anwender schnell Abweichungen und können Fehlerursachen direkt zurückverfolgen. Auch Austauschkomponenten lassen sich schnell identifizieren. Das spart Zeit, reduziert Stillstandzeiten und senkt Instandhaltungskosten. Zukünftig ist vorstellbar, auf diese Weise auch Komponentengruppen wie Module, Systeme oder ganze Maschinen zu überwachen.

Festo ist gleichzeitig Global Player und unabhängiges Familienunternehmen mit Sitz in Esslingen am Neckar. In der industriellen Automatisierungstechnik und technischen Bildung setzt Festo seit seinen Anfängen Maßstäbe und leistet damit einen Beitrag zu einer nachhaltigen Entwicklung von Umwelt, Wirtschaft und Gesellschaft. Das Unternehmen liefert pneumatische und elektrische Automatisierungstechnik für 300.000 Kunden der Fabrik- und Prozessautomatisierung in über 35 Branchen. Wachsende Bedeutung erhält der Bereich LifeTech mit Medizintechnik- und Laborautomation. Produkte und Services sind in 176 Ländern der Erde erhältlich. Weltweit rund 20.000 Mitarbeiter in 61 Ländern mit über 250 Niederlassungen erwirtschafteten 2020 einen Umsatz von ca. 2,84 Mrd. €. Davon werden jährlich rund 8 % in Forschung und Entwicklung investiert. Im Lernunternehmen beträgt der Anteil der Aus- und Weiterbildungsmaßnahmen 1,5 % vom Umsatz. Festo Didactic SE ist führender Anbieter in technischer Aus- und Weiterbildung und bietet seinen Kunden weltweit umfassende digitale und physische Lernlösungen im industriellen Umfeld an.

© Festo SE & Co. KG
CMMT_EMMT
Servoantriebssystem mit Regler CMMT-AS und Motor EMMT-AS.
© Festo SE & Co. KG
CPX-IoT-Gateway
Sicherer Weg in die Festo Cloud und exklusiver Zugang zur individuellen Digitalisierung: das IoT-Gateway CPX-IOT.
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Batteriehandling
Detektion fehlerhafter Batterien: Die Resolto-Monitoring-Software SCRAITEC überwacht die Motorströme und Positionswerte der Achse. 

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