Vorausschauende Wartung auf Basis künstlicher Intelligenz für verschiedene intelligente Branchenanwendungen

Systeme im Bereich Industrie 4.0, hochautomatisierte Cyber-Physical Systems oder das Internet of Things (IoT) werden maßgeblich durch den Einsatz künstlicher Intelligenz und die Anforderungen an Betriebssicherheit und Cyber-Sicherheit beeinflusst. Das österreichische Forschungszentrum AIT Austrian Institute of Technology bietet ein Komplettpaket für den effektiven Einsatz von vorausschauender Wartung für intelligente Industrieanwendungen: Predictive Analytics für die datengesteuerte Planung von Wartungsprozessen auf Hightech-Produktionsmaschinen , Analyse verschlüsselter Datenströme in großen Kommunikationsnetzen (Big Data) auf Basis künstlicher Intelligenz sowie Betriebssicherheit auf Basis künstlicher Intelligenz und Cyber-Sicherheit für Industrie 4.0, Internet of Things (IoT) und hochautomatisierte Cyber-Physical Systems. Durch die Anwendung dieser Technologie können Arbeiten vorangebracht oder zusätzliche Ressourcen angefordert werden. Eine zusätzliche Kostenersparnis ergibt sich, wenn Wartungsarbeiten vermieden werden, weil die Maschine in gutem Zustand ist.

Im Rahmen der vorausschauenden Wartung erfordert die Erstellung eines Prognosemodells eine umfassende Analyse und Aufbereitung der vorhandenen Daten. In diesem Schritt werden Informationen aus verschiedenen Datenquellen vereinheitlicht, visualisiert und statistisch ausgewertet, um die Datenqualität zu beurteilen. Der Kunde erhält dann eine Analyse der Datenqualität sowie Methoden zur systematischen Analyse seiner Daten. Darauf aufbauend werden maschinelle Lernmodelle erstellt und ausgewertet. Besonders hervorzuheben sind „Deep Learning“ -Ansätze, die in vielen Fällen hervorragende Ergebnisse erzielen, und klassische Modelle, die eine Interpretation ermöglichen.

Die Interpretierbarkeit ist in vielen Anwendungen wünschenswert, da Entscheidungen für den menschlichen Benutzer nachvollziehbar sind und somit das Vertrauen in das Modell gestärkt wird. Die Bewertung der Modelle erfolgt gemeinsam mit Domain-Experten auf Basis von Echtdaten des Kunden und unter Bezugnahme auf speziell erstellte Benchmarks. Um den Aufwand einer Implementierung für den laufenden Betrieb abschätzen zu können, wird ein Einsatzkonzept erstellt, das die Anforderungen des Prognosemodells und die lokale Infrastruktur des Kunden berücksichtigt.

Das AIT Center for Digital Safety & Security verfügt über einzigartiges Know-how und Erfahrung in der Entwicklung und dem Betrieb sicherer Systeme. Die Spezialisten des Zentrums befassen sich seit vielen Jahren nicht nur aktiv mit der Normung, und tragen so dazu bei, die künftig einzuhaltenden Normen festzulegen, sondern entwickeln auch praktische Lösungen. Darüber hinaus unterstützen sie Unternehmen bei der Einführung normenkonformer Prozesse und der Umsetzung von ingenieurtechnischen Projekten.