Machine Learning und Simulation kombiniert

465142
Bild: ©Gorodenkoff/stock.adobe.com

Entscheidungen werden in einer heterogenen Produktionslandschaft oft nach Gefühl oder anhand von Erfahrungen leitender Mitarbeitenden in der Produktion getroffen. Diese Erfahrungen werden sich jedoch oft durch vorrangegangene Leistungs- und Qualitätsverluste erkauft. Simulationsmodelle könnten hier genutzt werden, um diverse Was-Wäre-Wenn-Szenarien für die Entscheidungsfindung verfügbar zu machen. Dazu müssen sie jedoch über ausreichend Details verfügen, um entscheidungsrelevanten Einfluss- und Kenngrößen verarbeiten bzw. reproduzieren zu können. Doch Simulationsmodelle dienen unterschiedlichen Zielen, etwa die Berechnung der Fertigungsqualität oder von relevanten Kenngrößen von Logistik-Prozessen in Fertigung und Montage. Oft ist jedoch die erforderliche Rechenleistung zu hoch oder die Bereitstellung der Rechenleistung vor Ort zu aufwändig, um solche Simulationen in die Produktionssteuerung überhaupt integrieren zu können.

Künstliche Intelligenz integriert

Abhilfe können hier Machine-Learning-Ansätze aus dem Bereich der KI-Forschung bieten. Dadurch werden verschiedene Simulationsmodelle und deren Berechnungsleistung in ein Modell kondensiert, das mit Eingangsvariablen trainiert wurde und damit Ausgangsvariablen schätzt. Dieser Ansatz kann auch eine Strategie sein, um Erfahrungswissen der Beschäftigten im System abzubilden. Neben dem initialen Training ist es zudem wichtig, die ML-Modelle auch auf nicht erkannte Fehlersituationen nachzutrainieren bzw. das Training bei sich ändernden Randbedingungen anzupassen. Unternehmen können im konkreten Fall aufgezeichnete Daten nutzen, die dann jedoch lediglich dieses Problem adressieren. Wird das akute Problem mit Hilfe von Simulationstechniken nachgestellt und im weiteren Verlauf ggf. eine hohe Variantenbandbreite digital erzeugt, kann das ML-Modell auf ähnliche Fehlerbilder nachtrainiert werden. Bis dato genutzte Simulationsmodelle können Anwender etwa einsetzen, um die angepassten ML-Modelle auf Regression zu prüfen.

Was bringt die Kombination?

Durch das Zusammenspiel von Machine Learning und Simulation können Anwender unterschiedliche Effekte erzielen. Alle Informationen die mit Hilfe von Simulationssoftware aus Modellen und Sensorik-Elementen gewonnen wurden, können zu einem großen Bild zusammengeführt werden. Viele Entscheidungen lassen sich so schneller treffen und bewerten. Schwierige Engpässe von Maschinen können im virtuellen Modell beziehungsweise im digitalen Zwilling besonders bewertet werden. Im KI-Modul werden dafür Eingangswerte an besonders kritischen Stellen über Sensoren gelenkt. Bisher war dies meist nur während der Inbetriebnahme eines Produktionsablaufs möglich. Durch die Kombination von KI und Simulation ist dieses Vorgehen nun bereits im Vorfeld umsetzbar. Sämtliche Sensoren wie Kameras, Temperaturmesser, Ströme, Drehmomente übermitteln Daten automatisiert in das KI-Modell, nicht verfügbare oder im realen System schwer ermittelbare Messwerte können durch ein Simulationsmodell in Echtzeit aus verfügbare Sensordaten berechnet werden.



  • Nach Lockdown: Vorsicht beim Hochfahren von Anlagen

    Nach Lockdown: Vorsicht beim Hochfahren von Anlagen

    Weltweit wurden in Folge der Coronavirus-Pandemie Unternehmen auf der ganzen Welt vorübergehend geschlossen. Nach der Phase des Stillstands bereiten sich nun viele Firmen auf die Wiedereröffnung vor.

    mehr lesen: Nach Lockdown: Vorsicht beim Hochfahren von Anlagen

  • Wirtschaftsleistung sinkt weltweit

    Wirtschaftsleistung sinkt weltweit

    Das Coronavirus stürzt fast die ganze Welt in eine Rezession. Das geht aus der neuesten Umfrage des Ifo-Instituts hervor, an der 1.000 Experten in 110 Ländern teilgenommen haben. Demnach könnte…

    mehr lesen: Wirtschaftsleistung sinkt weltweit

  • Unternehmen oftmals unzufrieden mit der DSGVO

    Unternehmen oftmals unzufrieden mit der DSGVO

    Die Unternehmen der deutschen Informationswirtschaft sind oftmals unzufrieden mit der im Mai 2018 in Kraft getretenen EU-Datenschutz-Grundverordnung (DSGVO). Das zeigt eine Umfrage des ZEW. Demnach überwiegen in jedem zweiten Unternehmen…

    mehr lesen: Unternehmen oftmals unzufrieden mit der DSGVO

  • Crate.io und M&M Software kooperieren

    Crate.io und M&M Software kooperieren

    Crate.io und M&M wollen künftig als Technologiepartner für die IoT-Datenbank CrateDB zusammenarbeiten.

    mehr lesen: Crate.io und M&M Software kooperieren

  • Sick erreicht prognostizierte Ziele für 2019

    Sick erreicht prognostizierte Ziele für 2019

    Sick hat im Geschäftsjahr 2019 seinen Umsatz um 7% auf 1,7Mrd.€ erhöht. Der Auftragseingang lag bei 1,8Mrd.€ (2018: 1,7Mrd.€).

    mehr lesen: Sick erreicht prognostizierte Ziele für 2019

  • Eine App zur Bauteilerkennung

    Eine App zur Bauteilerkennung

    In der Bildverarbeitung kommt künstliche Intelligenz seit langem zum Einsatz. Neuronale Netze erkennen beispielsweise Objekte des alltäglichen Lebens mit einer höheren Genauigkeit wieder als der Mensch. Forscher des Fraunhofer-Instituts für…

    mehr lesen: Eine App zur Bauteilerkennung

  • VDI ZRE veröffentlicht neue Prozesskette und Ressourcencheck

    VDI ZRE veröffentlicht neue Prozesskette und Ressourcencheck

    Durch industrielle biotechnologischen Prozesse ist es möglich, Güter ressourcenschonender und nachhaltiger zu produzieren. Das VDI Zentrum Ressourceneffizienz (VDI ZRE) hat als Online-Tool einen Prozess visualisiert, mit dem sich biotechnologische Verfahren…

    mehr lesen: VDI ZRE veröffentlicht neue Prozesskette und Ressourcencheck

  • Worauf CIOs achten sollten

    Worauf CIOs achten sollten

    Nicht Wachstum, sondern die Sicherung der Unternehmenszukunft steht während der Corona-Pandemie im Fokus der Unternehmen. Das Beratungsunternehmen Gartner hat diesbezüglich acht Maßnahmen identifiziert, die CIOs ergreifen sollten.

    mehr lesen: Worauf CIOs achten sollten

  • Digitalindex rutscht auf Tiefststand

    Digitalindex rutscht auf Tiefststand

    ITK-Unternehmen bewerten Geschäftslage noch als befriedigend, blicken aber pessimistisch in die Zukunft. Der Digitalindex des Branchenverbandes Bitkom rutschte auf den niedrigsten Wert seit seiner erstmaligen Erhebung.

    mehr lesen: Digitalindex rutscht auf Tiefststand

  • Kurzarbeit: Unternehmen wollen vorbereitet sein

    Kurzarbeit: Unternehmen wollen vorbereitet sein

    Etwa 55 Prozent der deutschen Unternehmen haben Kurzarbeit angezeigt. Darunter nicht nur Firmen, die stark von der Pandemie betroffen sind. Das geht aus einer Umfrage des Instituts der deutschen Wirtschaft…

    mehr lesen: Kurzarbeit: Unternehmen wollen vorbereitet sein

  • Arbeitsmarktbarometer sinkt auf Tiefststand

    Arbeitsmarktbarometer sinkt auf Tiefststand

    Mit einem Stand von 93,5 Punkten weißt das IAB-Arbeitsmarktbarometer den niedrigsten Wert seit seiner erstmaligen Erhebung im Jahr 2008 auf.

    mehr lesen: Arbeitsmarktbarometer sinkt auf Tiefststand

  • KI und ERP für verbesserten Service

    KI und ERP für verbesserten Service

    Durch die Kooperation zwischen Proalpha und Empolis können Unternehmen ihren Servicemitarbeitern Wissen kontextsensitiv zur Verfügung stellen. Konkret wird Empolis Service Express in das ERP-System von Proalpha integriert.

    mehr lesen: KI und ERP für verbesserten Service