Sonorion

Elektronikplattform für hochperformantes Breitband-Monitoring für Anwendungen in der Industrie 4.0

Roboterarm
Maßgeschneiderte mikroelektronische Systeme für die dezentrale Datenverarbeitung ermöglichen neue Methoden der Künstlichen Intelligenz für Industrie 4.0. © Adobe Stock/trahko

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

Ziel im Vorhaben ist die Entwicklung einer energieeffizienten Sensor- und Elektronikplattform zur Zustandsüberwachung von Maschinen und Prozesse für Industrie 4.0. Neuartig ist dabei die universelle Auslegung, die es erlaubt, das Elektroniksystem ohne Anpassungen an einer Vielzahl unterschiedlichster Maschinen einzusetzen. Bei Pumpen und Baggern bis hin zu komplexen Werkzeugmaschinen sollen Verschleiß und Defekte frühzeitig erkannt werden. Dies soll durch den Einsatz neuartiger Körperschallsensoren erfolgen, die einen besonders breiten Frequenzbereich abdecken, und durch die Anwendung neuartiger KI-basierter Analysemethoden. Die Leistungsfähigkeit des Systems soll am Beispiel von Axialkolbenpumpen demonstriert werden.

Innovationen und Perspektiven

Die Breitenwirksamkeit, die auf die universelle Einsetzbarkeit des Sensorsystems zurückzuführen ist, sowie die insgesamt niedrigeren Hardwarekosten versprechen ein großes wirtschaftliches Potenzial. Insbesondere KMU wird eine wesentliche Einstiegshürde bei der Umsetzung der Paradigmen von Industrie 4.0 genommen. Die breit eingesetzte Zustandsüberwachung vermeidet unerwünschte Ausfälle und trägt somit zur Ressourcenschonung bei.