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Künstliche Intelligenz im Prüffeld

Entwicklungsprojekt für KI-gestützte Messdaten-Analyse

Die Linux VM enthält das Herzstück des Entwicklungsprojektes, die KI-Software.
Die Linux VM enthält das Herzstück des Entwicklungsprojektes, die KI-Software.
© MCD / M&T

MCD Elektronik hat im Rahmen eines Entwicklungsprojektes aufgezeigt, wie sich Unternehmen Künstliche Intelligenz im Prüffeld zunutze machen können – von der Parameter- und Testablaufoptimierung bis hin zu Trenderkennung und Statistikerstellung.

Lernfähige Maschinen und Künstliche Intelligenz (KI) haben den produzierenden Unternehmen ganz neue Möglichkeiten gegeben. Die rasante Entwicklung von Industrie 4.0 und Digitalisierung in der Produktion hat dazu geführt, dass KI mittlerweile auch in der Mess- und Prüftechnik nutzbar ist: Intelligente Software-Algorithmen explorieren die erhobenen Daten, um komplexe Zusammenhänge herzustellen, Regelmäßigkeiten zu erkennen und daraus Prognosen für die Zukunft abzuleiten. Dadurch werden – beispielsweise in der automatisierten Produktion – Fehlerpotentiale und Kostentreiber erkannt, die Prozess-Effizienz erhöht und Voraussagen in Bezug auf Produkt- und Prüfqualität entwickelt.

Intelligente Analysen durch Cluster und Algorithmen

Um diese Schlüsseltechnologie auch für die Ergebnisse von Prüfsystemen der MCD Elektronik GmbH nutzen zu können, wurde ein Entwicklungsprojekt gestartet, das nun in der Reifephase steckt. Die Echtzeit-Verarbeitung großer Datenmengen im Prüffeld geschieht dabei durch die KI-Funktionen schneller und genauer, als dies durch einen menschlichen Anwender jemals möglich wäre. Zusätzlich sind eine permanente Zustandsüberwachung der Messdaten standardisierter Prüfanlagen und dadurch Erkenntnisse für eine vorausschauende Instandhaltung geboten.

Im Detail umfasst die MCD-Entwicklung die Kernpunkte Trenderkennung durch Clustering, Prüfschritt-Abweichungen, Testablauf- und Parameteroptimierung, sowie Messsystemanalyse (MSA) und Statistikerstellung.

KI als Herzstück einer Virtual Machine

Die KI wurde innerhalb einer Virtual Machine, kurz VM, entwickelt, wodurch sowohl der lokale Zugriff auf die MCD-Server als auch die Nutzung einer vorhandenen Kunden-Cloud möglich ist. Der Upload der Daten geschieht manuell über ein HTTPS-gesichertes Webinterface und kann von jedem beliebigen Gerät erfolgen. Eine automatisierte Dateneinspeisung direkt vom Testsystem ist durch einen gesicherten Kommunikationstunnel per VPN ebenfalls möglich.

Die hinterlegten Datensets werden innerhalb der VM auf einer KI-Plattform algorithmisch analysiert. Mit der „Constant AI Analysis“ werden Datensätze permanent aktualisiert und miteinander verglichen, um Muster in den Prüfergebnissen und somit zukünftige Problemstellungen zu erkennen. Vom Anwender individuell angeforderte „On Demand Calculations“ geben beispielsweise Aufschluss über Anzahl und Größe von Messwerten, über arithmetische und geometrische Kennzahlen, empirische Varianzen, Mediane oder MSA-Daten.

Je umfangreicher dabei die „eingelernten“ Daten sind, desto genauer lassen sich Zeitpunkte von Grenzwert-Überschreitungen oder eine notwendig gewordene Prüfmittel-Kalibrierung voraussagen. Die Testablaufanalyse zeigt, welche Prüfschritte ungewöhnlich lange dauern, zu keinem Ergebnis führen oder ob der Ablauf zeittechnisch optimiert werden kann, um Stillstände zu reduzieren. Durch effiziente Nutzung sogenannter Clusteranalysen lassen sich Abweichungen innerhalb von Testvorgängen mit Veränderungen der Testobjekte verbinden. So lassen sich beispielsweise abweichende Messwerte in unterschiedlichen Chargen erkennen. Auch der Einfluss von variierenden Umgebungstemperaturen auf denselben Prüfling kann Schwankungen und in der Folge Qualitätsmängel erzeugen, obwohl die Prüfergebnisse insgesamt positiv sind.

Relevante Anbieter


  1. Entwicklungsprojekt für KI-gestützte Messdaten-Analyse
  2. Menschlicher Anwender nicht zu ersetzen

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