In der modernen Fertigung ist Künstliche Intelligenz (KI) dabei, die Datenanalyse grundlegend zu verändern. Während sich die Erfassung und Analyse von Betriebs- und Maschinendaten früher auf das Finden von Abstellmaßnahmen für bestehende Probleme konzentrierte, ermöglicht KI heute das proaktive Verhindern von Fehlern und Optimierung der Prozesse.
Die COSMINO AG ist seit 36 Jahren Lösungspartner für die Digitale Fabrik und beschäftigt sich von Beginn an mit dem Erfassen und Analysieren von Daten aus der Produktion. In all den Jahren haben sich die Anforderungen und Möglichkeiten an die Datenanalyse immer wieder verändert. Anfangs war die bestmögliche Darstellung von Vergangenheitsauswertungen ein Thema. Immer damit verbunden, wie die Daten möglichst zeitsparend erfasst werden können. Eine Maschinenanbindung wurde erst später gängig und war zunächst längst nicht so einfach und standardisiert wie heute.
Mit der Zunahme von Echtzeitdaten wurden diese auch für die Fabrikvisualisierung verwendet und um bei bestimmten Datenkonstellationen automatische Alarmierungen auszulösen. Der erwartete Erkenntnisgewinn durch die Analyse von Big Data forderte den Einsatz modernster Technologien und Softwarekomponenten. Unsere Erfahrung in der Datenerfassung – und Analyse ist in diesen 36 Jahren also ähnlich mitgewachsen, wie die Anzahl der zu erfassenden Daten bei unseren Kunden gestiegen ist.
Im Gegensatz zu früher überlegen wir heute in Projekten nicht mehr, welche Daten wir benötigen und somit speichern wollen, sondern gehen davon aus, dass bestimmte Daten später sowieso für eine Big Data Analyse benötigt werden. In Projekten mit Datenerfassung bereiten wir diese auf den späteren Einsatz von KI vor. Dies ist durch die Cosmino Systemarchitektur generell gewährleistet und somit kein zusätzlicher Aufwand. Da Big Data in der relationalen MES-Datenbank nichts zu suchen hat, werden hier eine Zeitreihendatenbank und ein Analysetool eingesetzt, die ebenfalls bereits für die Verarbeitung von Big Data und der Verwendung von KI vorbereitet sind.
Systemarchitektur mit Integration von KI-Lösungen. Daten werden in annähernder Echtzeit beliebigen Systemen zur Analyse bereitgestellt. Identifizierte Anomalien und ähnliches werden dann, ebenfalls echtzeitnah, an die Cosmino Software gemeldet.
Die manuellen Analysemöglichkeiten stoßen bei der heute vorhandenen Anzahl an Informationen aus der Fertigung, längst an ihre Grenzen. Hier kommt Künstliche Intelligenz (KI) ins Spiel, um komplexe Muster in riesigen Datenmengen zu erkennen. KI verspricht nicht nur Automatisierung und Effizienzsteigerung in der Datenanalyse, sondern eine völlig neue Dimension der Erkenntnisgewinnung.
Diese neuen Möglichkeiten werden über den Erfolg eines Unternehmens entscheiden. Wer ausschließlich auf konventionelle Analysen ohne KI setzt, wird mittelfristig nicht mehr die gleichen Wettbewerbschancen haben.
Das bedeutet, sowohl die Softwarepartner, aber vor allem die Industriebetriebe, müssen sich gemeinsam mit den Möglichkeiten von KI auseinandersetzen, um im Wettbewerb um kostengünstigere und leistungsfähigere Fertigungsprozesse nicht zu verlieren.
Über verschiedene Projekte und gemeinsam mit Partnern und Instituten hat die COSMINO AG Expertise im Nutzen von KI aufgebaut. Wir haben gelernt, welche Potenziale durch Künstliche Intelligenz (KI) aus Massedaten (Big Data) geholt werden können.
Für die Künstliche Intelligenz sind nicht nur die Betriebs- und Qualitätsdaten interessant. Gerade die oft massenhaft vorhandenen Prozessdaten bilden die Basis, um Abhängigkeiten zwischen Werten und somit Anomalien zu finden.
Je mehr Daten zu einem Prozess erfasst sind, desto größer sind die Analysemöglichkeiten durch Künstliche Intelligenz. Dort wo der Mensch manuell nur noch situationsbezogen in die Prüfung von Massedaten einsteigen kann, werden stattdessen neuronale Netze gebildet, anhand derer die künstliche Intelligenz Verbindungen und Beziehungen zwischen den Daten identifizieren kann. Dies ermöglicht eine kontextuelle und semantische Analyse nach Problemen und Ursachen. Und natürlich Früherkennung, das bedeutet auf Probleme zu reagieren, bevor sie sich im Prozess auswirken, um dadurch Stillstände, Werkzeugbrüche, schlechte Qualität, erhöhte Energieverbrauche und ähnliches gar nicht erst aufkommen zu lassen!
Der Aufbau von Knowhow zum sinnvollen Einsatz von Künstlicher Intelligenz gelingt am besten mit Unterstützung durch Experten. Darum beteiligen wir uns an verschiedenen Forschungsprojekten zur Nutzung von KI und haben unser Netzwerk um sinnvolle KI-Partnerschaften erweitert, die uns bei der KI-Analyse begleiten werden.
Nachfolgendes Beispiel zeigt das enorme Potenzial von Künstlicher Intelligenz in der Datenanalyse:
Untersucht wurde die Fragestellung, ob sich aus den Prozessparametern erkennen lässt, ob auf dieser Maschine demnächst mit einer erhöhten Ausschussrate zu rechnen ist.
Abb.: Grafische Auflistung der Daten der Maschinen A-E nach Ausschussrate über einen Zeitraum
Im nächsten Schritt wurde ein neuronales Netz erzeugt. Die KI wurde darauf trainiert, einen Anstieg der Ausschussrate 5 Tage im Vorfeld zu erkennen.
Abb.: Darstellung der von der KI ermöglichten Frühwarnung (rot), also vor Anstieg der Ausschussrate.
Abb.: Vorhersagequote von guter und schlechter Qualität durch die KI
Das oben genannte Beispiel zeigt, dass durch KI-unterstützte Analysen, ein Anstieg der Ausschussrate mit hoher Wahrscheinlichkeit vorhergesagt werden kann.
Generell gilt für Datenanalyse mit KI, je mehr Daten, desto größer die Wahrscheinlichkeit auf Erfolg. Im gemeinsamen Gespräch mit unseren KI-Experten und den Prozessspezialisten des Kunden finden wir heraus, welche Daten vorhanden sind und ob eine KI-Analyse Sinn macht.
Laut einer Konjunkturumfrage des info-Instituts aus 2023 setzen 17,3% des verarbeitenden Gewerbes bereits KI ein. 51,6% beschäftigen sich mit dem Gedanken.
Es ist also für jeden Produktionsbetrieb an der Zeit, wenn man gegenüber den Mitbewerbern nicht zurückbleiben will.
Sprechen Sie uns an, wenn Sie an einem ersten Beratungsgespräch interessiert sind. Egal ob wir Sie im Einstieg in die KI-gestützte Datenanalyse begleiten dürfen oder Sie bereits eigene Erfahrungen gesammelt haben und nun einen zusätzlichen Boost benötigen.