diVIBES

Motivation

Hochleistungsfähige Mikroelektronik in Kombination mit Sensorik und eingebetteter Software sammelt und verarbeitet Prozessdaten in Industrieanlagen. Das ermöglicht eine umfassende Digitalisierung von Produktionsprozessen und Betriebsabläufen in der Industrie 4.0. Nun sollen neueste Elektroniktechnologien zusammen mit Methoden der Künstlichen Intelligenz (KI) für industrielle Anwendungen nutzbar werden. Diese neue Qualität der Datenverarbeitung am Ort des Geschehens ermöglicht eine sichere dezentrale Analyse- und Prognosefähigkeit. So entsteht eine neue Generation intelligenter, autonomer Produktionssysteme.

Ziele und Vorgehen

Zur Optimierung von Fertigungsprozessen wird im Vorhaben ein miniaturisiertes hochempfindliches sowie vibrationsempfindliches Sensorsystem entwickelt. Dieses erlaubt eine hochempfindliche Detektion der Schwingungen in allen drei Raumrichtungen (3D) und ermöglicht so eine bessere Diagnose des Maschinenzustandes. Durch die 3D-Integration werden weniger Sensoren benötigt und insgesamt die Leistungsaufnahme gesenkt. Die erfassten Daten werden mittels maschineller Lernen-Algorithmen (ML) ausgewertet und ermöglichen so die Vermeidung von Fehlern oder unerwarteten Maschinenausfällen in komplexen technologischen Prozessen. Durch die geplanten Forschungsarbeiten wird ein wesentlicher Beitrag zur kontinuierlichen Optimierung von Industrieprozessen und der prädikativen Zustandsüberwachung von Industrieanlagen geleistet.

Innovationen und Perspektiven

Der vielseitige Nutzen der Projektergebnisse im Bereich der Signalerfassung und Signalverarbeitung wird durch ihre Übertragung auf unterschiedlichste Anwendungsszenarien in der Industrie 4.0 sichtbar. Die Vibrationsmessung hat hierbei aufgrund ihres hohen Informationsgehalts ein enorm großes Potenzial, und eine prädikative Zustandsüberwachung trägt durch die Reduzierung von Ausfallzeiten zur Ressourcenschonung bei.