Kognitive Sensorik: Schlaue Sensoren für „einzigartige“ Produkte

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Sensoren sind die Nervenzellen des industriellen Internet of Things (IIoT). Durch Maschinenlernverfahren mutieren sie nun vom reinen Messgerät zum Entscheider.

Ware von der Stange ist derzeit noch die Regel. Das soll sich zukünftig aber ändern. Angestrebt werden individuelle Produkte, die trotzdem bezahlbar bleiben. In einigen Branchen steht sogar die Losgröße „eins“ ganz oben auf der Wunschliste. Und die Autobauer sind am besten Wege dahin. Von ihren Fließbändern rollen bereits „Einzelstücke“ – zusammengestellt vom Kunden.

Für die Produktion bringt das neue Herausforderungen mit sich. Sie muss Bauteile identifizieren und lokalisieren, in ihr müssen Maschinen und Systeme miteinander und mit ihren menschlichen Kollegen kommunizieren. Die datenbasierte Optimierung von Arbeitsprozessen ist dabei Grundlage für die Effizienzsteigerung im gesamten Betrieb. So lassen sich Daten, die von kognitiven Sensorsystemen gesammelt werden, beispielsweise per Predictive Analytics – einem Prognoseverfahren, mit dem künftige Ereignisse ermittelt werden – dazu nutzen, die Supply Chain automatisiert zu steuern und zu überwachen.

Diese kognitive Systeme sind die Nervenzellen des industriellen Internet of Things (IIoT). Sie erfassen die Messwerte nicht nur, sondern werten sie direkt aus, treffen Entscheidungen durch intelligente Schlussfolgerungen und leiten sie bedarfsgerecht weiter.

Kognitive Sensorik mit Machine Learning

Das Fraunhofer IIS testet und optimiert Technologien für diese Herausforderungen bereits in Pilotprojekten mit BMW und der Siemens AG. Dort unterstützen Assistenzsysteme die Mitarbeiter in der Interaktion mit den Maschinen, nachdem die Forscher Teile der Fertigung und Logistik mit digitalen Technologien ausstatteten. Kognitive Sensorik setzt dabei auch auf den Einsatz von maschinellem Lernen, um die richtigen Daten an der richtigen Stelle zur richtigen Zeit für die richtige Anwendung bereitzustellen.

Die Kommunikation der Behälter bedient sich der s-net®-Technologie vom Fraunhofer IIS. Die Behälter kommunizieren dabei über Funk sowohl miteinander als auch mit der Infrastruktur und bilden auf diese Weise ein Netzwerk. Über ein dynamisches Display geben sie ihre Informationen an den Mitarbeiter weiter. So informieren sie ihn beispielsweise, wann der nachbestellte volle Behälter eintrifft. Die in der Cloud gesammelten Daten stehen dann für Big Data-Analysen zur Verfügung. Induktive Nahfeldortung sorgt ausserdem dafür, dass der Werker tatsächlich in die richtige Kiste greift und das nächste zu verbauende Teil findet.

Mit Licht durch’s Regal-Labyrinth

Der Monteur braucht aber nicht nur Kleinteile wie Schrauben und Muttern, sondern auch größere Bauteile aus Regalsystemen. Den Weg dorthin weist ein Lichtsignal, das anzeigt, an welcher Stelle im Bereitstellungsregal das benötigte Produkt liegt. Gängige Pick-by-Light-Systeme arbeiten bislang kabelgebunden und sind somit schwer zu installieren oder ihre Batterielaufzeit läßt zu wünschen übrig. Im Projekt Pick-by-Local-Light (PbLL) entwickelten die Forscher daher ein neuartiges Kommissioniersystem, das auf drahtlosen Sensornetzen basiert.


 

Erfahren Sie mehr über Hardware und Software rund um das IIoT und deren Einsatz auf dem Industrial Internet of Things Forum.

 

 

Industrie 4.0 (Bild: pixabay/Geralt Altmann)

Mit kognitiver Sensorik wird der digitale Wandel konkret umsetzbar. (Bild: pixabay/Geralt Altmann).