Sensorbox aus Österreich steigert Wirtschaftlichkeit von KMU

In einem Industriebetrieb möchte man natürlich gerne wissen, wie der Zustand der Produktionsanlagen ist. Wenn man nämlich zielgerichtet vorhersagen kann, zu welchem Zeitpunkt eine Maschine gewartet werden muss, lassen sich Ausfälle vermeiden. Gleichzeitig kann der Produktionsprozess effizienter gestaltet werden, weil sich die Instandhaltungsarbeiten besser planen lassen. 

Neuere Anlagen, wie sie in größeren Unternehmen oft vorhanden sind, verfügen über eingebaute Sensorik und auslesbare Maschinendaten, die über den Zustand der jeweiligen Maschinen informieren. Bei älteren Anlagen ist ein Nachrüsten oft sehr aufwändig und damit kostspielig. Gerade für kleinere und mittlere Unternehmen stellt dies eine große Herausforderung dar. Sie können sich daher oft nicht auf Analysen verlassen, weil die entsprechenden Daten erst gar nicht erhoben werden können. 

Oktobox erkennt Anomalien

"Hier kommt unsere Oktobox ins Spiel", sagt Lisa Greimel im Gespräch mit der futurezone. "Damit können wir bestehende Industrieanlagen kostengünstig mit Sensoren ausstatten, ihren jeweiligen Gesundheitszustand analysieren und den bestmöglichen Zeitpunkt von notwendigen Wartungsarbeiten vorhersagen."

Greimel leitet die Gruppe "Intelligente Instandhaltung und Produktentwicklung" bei Fraunhofer Austria, wo an solchen smarten Retrofitting-Lösungen für das sogenannte Predictive Maintenance - also der vorausschauenden Wartung - geforscht wird. Unterstützt wird die Vorlaufsforschung vom Bundesministerium für Wirtschaft, Energie und Tourismus (BMWET).

Ein praktisches Beispiel

"Nehmen wir an, es gibt in einer industriellen Bäckerei einen Backofen, der zu undefinierten Zeitpunkten immer wieder ausfällt oder manchmal einfach nicht so richtig funktioniert", erklärt die Expertin für Instandhaltungsmanagement anhand eines praktischen Beispiels. In einem solchen Fall wäre es mit der Oktobox möglich, derartige Anomalien mittels Datenanalysen frühzeitig zu erkennen und Ausfälle zu vermeiden. 

Dafür legt man Sensoren an den Backofen an, um beispielsweise mögliche Schwingungen zu erkennen, Temperaturverläufe aufzuzeichnen und etwaige Geräusche zu erfassen. Diese Daten laufen in der Oktobox Analytics Plattform zusammen. Der Prototyp besteht unter anderem aus einem leistungsstarken Mini-PC und einem integrierten Bildschirm zur Visualisierung der erfassten Daten in der Analytics Plattform.

Im Hintergrund werden Machine-Learning-Modelle mit den aufgezeichneten Daten gefüttert und trainiert. Diese Modelle sind dann in der Lage etwaige Anomalien zu erkennen. Dadurch können die Mitarbeiter über ein mögliches ungewöhnliches Verhalten rechtzeitig informiert werden, sodass sie in den Produktionsprozess eingreifen können, ohne dass es zu einem unvorhersehbaren Ausfall kommt.

Chatbot kann Ratschläge geben

"Bei unserer Oktobox funktioniert das unter anderem über einen Chatbot", sagt Greimel, die seit mehr als 10 Jahren im Bereich der Instandhaltung tätig ist. "Dieser Chatbot warnt, wenn etwas Ungewöhnliches erkannt wird. Gleichzeitig kann der Chatbot den Mitarbeitern entsprechende Ratschläge geben, was eventuell zu tun wäre". 

Es sei auch möglich, so Greimel, dass man mit dem Chatbot in natürlicher Sprache Fachtermini besprechen kann. "Auf diese Weise können Mitarbeiter nachfragen, was man tun könne, wenn beispielsweise die Temperatur des Backofens zu hoch ist." Dadurch würden auch jene Personen mit der Sensorbox arbeiten können, die keine Experten auf dem Feld der smarten Datenanalyse sind. 

Gleichzeitig können Unternehmen aber auch die vollen Datensätze aus der Oktobox ablesen. Diese aufbereiteten Daten können einerseits dazu dienen, Anomalien im Detail zu analysieren. Andererseits lassen sich damit aber auch die Machine-Learning-Modelle feinabstimmen, erklärt Greimel, die Wirtschaftsingenieurwesen und Maschinenbau an der TU-Wien studiert hat.

Wirtschaftlichkeit kann gesteigert werden

Derzeit ist man bei Fraunhofer Austria mit der Vorlaufsforschung beschäftigt. Der Prototyp der Oktobox wurde bereits mit Partnern aus der Industrie im Praxiseinsatz getestet. Nun gehe es daran, die Erkenntnisse aus diesem Probelauf in die Weiterentwicklung der Oktobox zu stecken. 

Ziel sei es, die Grundlage für eine schnelle und flexible Lösung zur Instandhaltungsoptimierung für kleinere und mittlere Betriebe zu schaffen. Durch die vorausschauende Instandhaltung könnte eine höhere Anlagenverfügbarkeit erreicht werden, was sich wiederum positiv auf die Wirtschaftlichkeit der Betriebe auswirken würde, heißt es von Fraunhofer Austria.

Diese Serie erscheint in redaktioneller Unabhängigkeit mit finanzieller Unterstützung des Bundesministeriums für Wirtschaft, Energie und Tourismus.