Verbundprojekt DeltaPro: Steigerung der Produkt- und Prozessqualität durch eine Echtzeit-Analyse von Signalparametern in Breitbandnetzen für KMU

Abstract

Im Projekt konnte gezeigt werden, dass Signalparameter drahtloser Breitbandnetze grundsätzlich geeignet sind, Veränderungen und Aktivitäten in Produktionsumgebungen sichtbar zu machen. Die erfassten Signaldaten enthalten Informationen über Bewegungen, Zustandsänderungen und räumliche Veränderungen und können damit als ergänzende sensorische Quelle genutzt werden. Auf dieser Grundlage wurden im Verbund technische Komponenten für die Datenerfassung, die Datenverarbeitung und die Visualisierung entwickelt. Dazu gehörten breitbandbasierte Sensorknoten, eine Kafka-basierte Datenpipeline, Backend- und Datenbankkomponenten sowie eine Weboberfläche, über die erkannte Hinweise listenbasiert und räumlich auf einem Lageplan dargestellt werden können. Das Gesamtsystem wurde containerisiert umgesetzt und in einer realen Produktionsumgebung erprobt. Die KI-basierte Auswertung zeigte, dass charakteristische Veränderungen in den Signaldaten erkannt und als potenzielle Abweichungen vom Normalbetrieb interpretiert werden können. Gleichzeitig wurde deutlich, dass die zuverlässige Ableitung vollständiger und stabiler Prozessmuster aus den Signaldaten anspruchsvoller ist als ursprünglich angenommen. Unter realen Produktionsbedingungen lassen sich häufig eher einzelne Ereignisse, Bewegungen oder lokale Veränderungen erfassen als vollständig reproduzierbare Prozessketten. Damit hat DeltaPro die zentrale technologische Idee teilweise bestätigt und zugleich ihre Grenzen klar aufgezeigt. Das Vorhaben lieferte wichtige Erkenntnisse zur Eignung breitbandbasierter Signaldaten, zur KI-gestützten Abweichungserkennung, zur Systemintegration in einer Produktionsumgebung und zu den Voraussetzungen für eine spätere Weiterentwicklung. Die Ergebnisse bilden eine belastbare Grundlage für Anschlussarbeiten, insbesondere zur robusteren Modellierung von Prozessmustern, zur Kombination mit weiteren Datenquellen und zur Überführung einzelner Lösungsbausteine in künftige Anwendungen für KMU.