Industrie 4.0: Prozessoptimierung durch selbstlernende Diagnose

„Der besondere Vorteil der neuen Diagnosemethode ist, dass für die Anwendung beim Nutzer kein Expertenwissen nötig ist“, erklärt Prof. Dr. Oliver Niggemann vom inIT. „Das neue Verfahren ist ein Beispiel für den neuen Ansatz von Industrie 4.0: Die Automatisierungstechnik wird intelligent, bei uns lernt das System automatisch, wann eine Situation normal ist und wann ein Fehler vorliegt.“

Der neue Algorithmus arbeitet dabei nach dem menschlichen Vorbild: Bedient eine Person eine Maschine über einen längeren Zeitraum, so erzeugt ihr Gehirn eine Art Modell des zugrundeliegenden Prozesses. Jede Abweichung von diesem Normalverhalten erkennt das menschliche Gehirn intuitiv als Anomalie.

Auch der vom inIT entwickelte Algorithmus arbeitet mit einem Modell des Anlagen-Normalverhaltens, das er mithilfe von Prozessdaten der vorhandenen Feldbussysteme erstellt. Im laufenden Betrieb vergleicht der Algorithmus sein Modell permanent mit den aktuellen Ist-Daten des Systems. Sobald er Abweichungen feststellt, erzeugt er eine Fehlermeldung.

Der Algorithmus kann dabei jederzeit „dazulernen“: Handelt es sich bei einer festgestellten Abweichung nicht um einen Fehler, kann der Nutzer die betreffende Aktion zum Modell des Normalverhaltens hinzufügen.

Erstmals vorgestellt wurde die neue adaptive Diagnosemethode auf der internationalen IEEE-Konferenz ICIT (International Conference on Industrial Technology), die vom 25. bis zum 27. Februar 2013 in Kapstadt, Südafrika, stattfand.

Über das inIT
Das Institut für industrielle Informationstechnik (inIT) der Hochschule OWL in Lemgo ist eine der führenden Forschungseinrichtungen auf dem Gebiet der Prozessinformatik und beschäftigt derzeit mehr als 60 Mitarbeiter in den Kompetenzfeldern industrielle Echtzeitkommunikation, industrielle Bildverarbeitung und verteilte Echtzeit-Software. Das inIT ist eine der Forschungseinrichtungen in dem BMBF-Spitzencluster „Intelligente technische Systeme OstwestfalenLippe it's OWL“. Geforscht wird unter dem Dach des CENTRUM INDUSTRIAL IT (CIIT) auf dem Campus der Hochschule OWL in Lemgo. Das CIIT ist ein Ort, an dem voneinander unabhängige Unternehmen und Forschungseinrichtungen rund um das Thema Industrial IT beheimatet sind und darüber hinaus gemeinsame Forschungsprojekte bearbeiten.