Spitzencluster it´s OWL Fünf Leitprojekte für neue Technologiefelder

Mobile HMI-Konzepte sind ein integraler Bestandteil der Industrieproduktion 4.0.
Mobile HMI-Konzepte sind ein integraler Bestandteil der Industrieproduktion 4.0.

In fünf Leitprojekten wollen Unternehmen und Forschungseinrichtungen im Spitzencluster it´s OWL neue Technologiefelder für den deutschen Mittelstand erschließen. Schwerpunktthemen sind maschinelle Intelligenz, digitale Plattformen, digitaler Zwilling und die Arbeitswelt der Zukunft.

Treiber und Impulsgeber der fünf Leitprojekte sind die Automatisierungstechnik-Hersteller Beckhoff, Harting, Lenze, Phoenix Contact, Wago und Weidmüller. Auf der SPS IPC Drives diskutierten Vertreter der sechs Unternehmen und des Clusters Potenziale, Ansätze und Wirkungen in den neuen Technologiefeldern. „Das produzierende Gewerbe steht vor enormen Herausforderungen: Die Anforderungen an die Autonomie und Vernetzung von Maschinen und Anlagen steigen rasant“, erläutert Prof. Roman Dumitrescu, Geschäftsführer it‘s OWL Clustermanagement. „Um wettbewerbsfähig zu bleiben, müssen Unternehmen die Intelligenz in ihren Produkten und Produktionsverfahren erhöhen und neue Kundenzugänge und Märkte erschließen. Gemeinsam mit unseren Unternehmen und Forschungseinrichtungen wollen wir neue Technologien, wiederverwendbare Lösungsmuster und Software-Bibliotheken entwickeln, die besonders kleine und mittlere Unternehmen nutzen können.“ Dazu werden in einem ersten Schritt ab Dezember fünf Leitprojekte im Umfang von 15 Mio. Euro umgesetzt. Insgesamt sollen mit Unterstützung von Land, Bund und EU bis 2022 Projekte im Umfang von 200 Mio. Euro auf den Weg gebracht werden. Die 24 Kernunternehmen von it´s OWL wollen dafür 100 Mio. Euro investieren.

Maschinelle Intelligenz für die Produktion

Lenze erarbeitet beispielsweise in einem Leitprojekt gemeinsam mit Benteler, KEB, Hanning Elektrowerke, Miele, Weidmüller und fünf Forschungseinrichtungen Lösungen für maschinelles Lernen in der Produktion, die auf einer Plattform für weitere Cluster-Unternehmen verfügbar gemacht werden. „Uns beschäftigt schon lange die Frage, wie wir unser umfangreiches Domänen- und Anwendungswissen Software-technisch in eine modulare Maschine einbringen“, führt Frank Maier, Vorstand der Lenze SE, aus. „Mit neuen maschinellen Lernverfahren sind wir in der Lage, Anomalien – die beispielsweise als Folge von Verschleiß oder Schädigungen auftreten – im Verhalten von Maschinen zu erkennen und so frühzeitig eine veränderte Qualität der produzierten Güter oder eine notwendige Wartung vorherzusagen. Das führt zu höherer Verfügbarkeit bei gleichzeitig reduzierten Wartungskosten. Schon heute setzen wir bei Lenze und Encoway Methoden der künstlichen Intelligenz ein. Damit können wir unsere Kunden optimal bei der Produktkonfiguration unterstützen. Sie finden schnell und mit großer Sicherheit das richtige Produkt, das ihre individuellen Anforderungen am besten erfüllt, und zwar bei 1030 möglichen Produktvarianten. Im Rahmen des Projekts werden wir gemeinsam mit den Partnern hybride Lernverfahren entwickeln, die die Vorteile unterschiedlicher maschineller, modell- oder frequenzbasierter Verfahren kombinieren und so in der Zukunft mit hoher Zuverlässigkeit und Einfachheit eine vorausschauende Wartung von Maschinen ermöglichen.“

Beckhoff Automation ist es nach eigenen Angaben in den abgeschlossenen it`s-OWL-Projekten gelungen, die Intelligenz vernetzter Maschinen und Anlagen deutlich zu erhöhen. Durch den Einsatz von TwinCAT Analytics und TwinCAT IoT können Unternehmen beispielsweise ihre Energieeffizienz um 17 Prozent steigern und ihren Ausschuss um 50 Prozent reduzieren. „Um die immer komplexer werdenden Produktionssysteme zu realisieren und zu steuern, sind Verfahren des maschinellen Lernens erforderlich“, sagt Dr. Ursula Frank, Leiterin Forschungs- und Entwicklungskooperationen bei Beckhoff Automation. „Die PC-basierte Steuerung ist eine ideale Basistechnologie, um Verfahren des maschinellen Lernens zu integrieren. Zudem bietet sie die mit steigender Intelligenz der Maschinen verbundene nötige Performance und Rechenleistung, beispielweise die Beckhoff-Many-Core-Technologie in Verbindung mit der XFC-Technologie (eXtreme Fast Control). Im Spitzencluster wollen wir nun geeignete Kommunikationslösungen für die wachsende Menge an zu übertragenden Daten definieren. Zur Beherrschung der Komplexität und der Unsicherheiten in der Entwicklung von Produktionssystemen mit maschineller Intelligenz ist zudem ein durchgängiges Engineering mit begleitenden Simulationen unabdingbar.“