Selbst­ler­nen­des Assis­tenz­sys­tem für Prozesse

Damit lan­ge Still­stand­zei­ten und hohe Aus­schuss­men­gen ver­hin­dert wer­den, müs­sen Pro­duk­ti­ons­pro­zes­se sta­bil und effi­zi­ent gestal­tet wer­den. Dies gelingt beson­ders gut, wenn Erfah­rung von den Men­schen ein­be­zo­gen wird, die die Anla­ge bedie­nen. Das Fraun­ho­fer-Insti­tut für Ver­fah­rens­tech­nik und Ver­pa­ckung IVV in Dres­den ent­wi­ckelt ein selbst­ler­nen­des Assis­tenz­sys­tem, dass die Anla­gen­be­die­ner bei der Feh­ler­be­he­bung und dem Auf­bau von Erfah­rungs- und Pro­zess­wis­sen unterstützt.
Kon­kre­tes Bei­spiel: An einer Ver­ar­bei­tungs­ma­schi­ne wer­den Scho­ko­la­den­rie­gel in Papier ein­ge­schla­gen. Ein Sen­sor stellt eine Abwei­chung im Pro­duk­ti­ons­pro­zess fest und die Maschi­ne stoppt. Auch in moderns­ten Anla­gen tritt im Schnitt alle fünf Minu­ten eine kur­ze Stö­rung auf. Ein erfah­re­ner Maschi­nen­be­die­ner weiß, wo die Ursa­che des Feh­lers liegt: Er sieht, dass das Papier sich wellt und schließt dar­aus, dass in die­sem Fall die Geschwin­dig­keit der Maschi­ne regu­liert wer­den muss. Die­ses Wis­sen ist jedoch per­so­nen­ge­bun­den. Ein Kol­le­ge mit weni­ger Erfah­rung wür­de län­ger für die Pro­blem­lö­sung benötigen.
Damit die­ses Erfah­rungs­wis­sen allen Bedie­nern zu jeder Zeit zur Ver­fü­gung steht, ent­wi­ckeln die Wis­sen­schaft­le­rin­nen und Wis­sen­schaft­ler am Fraun­ho­fer IVV Dres­den­das selbst­ler­nen­de Assis­tenz­sys­tem für Maschi­nen­be­die­ner SAM. Das Sys­tem beob­ach­tet Anla­gen­zu­stän­de und Bedie­ner­ak­tio­nen und spei­chert erfolg­rei­che Lösungs­stra­te­gien ab. Der Maschi­nen­be­die­ner gibt sei­ne Lösung bei­spiels­wei­se über ein Tablet ein und ver­knüpft sie dann mit der durch SAM erfass­ten, aktu­el­len Stö­rungs­si­tua­ti­on. Wenn eine Stö­rung mehr­mals auf­ge­tre­ten ist, erkennt SAM die­se wie­der und kann dem Bedie­ner Hin­wei­se zur Ursa­che und Lösung geben. So wird die Maschi­ne schnell wie­der zum Lau­fen gebracht.
Damit SAM Stö­rungs­si­tua­tio­nen ler­nen kann, nut­zen die Wis­sen­schaft­ler des Fraun­ho­fer IVV Algo­rith­men des Maschi­nel­len Ler­nens. Mit soge­nann­ter intel­li­gen­ter Merk­mal­sex­trak­ti­on befä­higt, kann SAM ähn­lich schnell wie ein Mensch ler­nen und Mus­ter bereits nach weni­gen Wie­der­ho­lun­gen wie­der­erken­nen. »Dank unse­rem Know-how zu den Pro­zes­sen der Ver­pa­ckungs­ma­schi­nen kön­nen wir SAM sehr schnell machen«, erklärt And­re Schult, Grup­pen­lei­ter für Digi­ta­li­sie­rung und Pro­zess­ef­fi­zi­enz am Fraun­ho­fer IVV.