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Forschungsprojekt „ProDok 4.0 – prozessorientierte Dokumentation für Industrie 4.0“

Intelligente FabrikHochschule Darmstadt lässt Maschinen lernen

Das Forschungsprojekt „ProDok 4.0 – prozessorientierte Dokumentation für Industrie 4.0“ soll neue Wege zur intelligenten Fabrik aufzeigen. Ziel ist unter anderem die Entwicklung einer Lösung für die Dokumentation von Wartungsarbeiten vor allem für kleine und mittelständische Unternehmen.

Partner des vom Bundesministerium für Bildung und Forschung mit 1,5 Millionen Euro geförderten Projekts sind der Fachbereich Informatik der Hochschule Darmstadt (h_da), die dictaJet GmbH, ISRA Surface Vision GmbH sowie die KUKA Roboter GmbH.

Die industrielle Fertigung geschieht zunehmend automatisiert. Die zugrundeliegende Technik wird immer komplexer und es ist eine große Herausforderung, diese zu warten. Streikt etwa ein Industrieroboter, müssen nicht selten externe Dienstleister gerufen werden. Das kostet Zeit und Geld. In dem Forschungsprojekt „ProDok 4.0“ wollen Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des Fachbereichs Informatik der h_da und drei Unternehmen eine effiziente Lösung bieten: Die Partner entwickeln ein Informationsmanagement, das die von Industriemaschinen weitergegebenen Daten sammelt. Diese Informationen sollen in einem cloudbasierten Dokumentationssystem zusammenlaufen, das über beliebige Endgeräte erreichbar ist. Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter in einer Fabrik sollen dann zum Beispiel abrufen können, welches Teil einer Maschine defekt ist und erhalten passende Hinweise zur Reparatur aus verschiedenen Handbüchern.

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Von dem System sollen vor allem kleine und mittelständische Unternehmen profitieren, die in der Regel weniger Personal zur Verfügung haben. Umso wichtiger wird die gebündelte Bereitstellung wichtiger Informationen. „Die betroffene Maschine soll automatisch erkennen, in welcher Situation sie ist“, sagt Prof. Dr. Bernhard Humm vom Fachbereich Informatik der h_da. Humm bringt seine Expertise im Bereich Semantik ein: Mit Hilfe statistischer Verfahren will der Wissenschaftler eine Vielzahl von Dokumenten, zum Beispiel Handbücher von Industrierobotern, nach der jeweils relevanten Information durchsuchen. Meldet also eine Maschine etwa, dass der Greifarm eines Roboters defekt ist, liefert das Dokumentationssystem passende Anleitungen zur Reparatur und die Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter müssen nicht zuvor lange Handbücher durchforsten. 

Die Herausforderung des Forschungsvorhabens: „Wir wollen bestimmte Arbeiten von Servicetechnikern automatisieren“, sagt Humm. Dazu muss der Computer Schlussfolgerungen machen können – zum Beispiel einen defekten Schaltkreis als eigentliche Fehlerursache erkennen, obwohl die Maschine nur bestimmte Betriebsstörungen meldet. Das Projekt soll einen weiteren Schritt in der Weiterentwicklung von „Industrie 4.0“ machen, in der Maschinen zunehmend selbst dazulernen. Denkbar sei, dass sich in der Fabrik von morgen die Maschinen sogar teilweise selbst konfigurierten und reparierten, so Humm.

Das vom Bundesministerium für Bildung und Forschung über drei Jahre mit insgesamt 1,5 Millionen Euro geförderte Projekt profitiert vom Know-how aus der Industrie: Konsortialführer dictaJet GmbH ist Spezialist für technische Dokumentationen. Die KUKA Roboter GmbH ist einer der weltweit führenden Hersteller von Industrierobotern, während die ISRA Surface Vision GmbH ihr Wissen im Bereich der industriellen Bildverarbeitung einbringt. Im Rahmen des Projekts soll am Fachbereich Informatik der h_da auch eine kooperative Promotion entstehen.

Das Verbundvorhaben wird im Rahmen des Förderschwerpunktes „Dienstleistungsinnovation durch Digitalisierung“ gefördert. kf

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