Vorstellung des AKKORD-Forschungsprojektes auf der automatica Messe 2022 in München
Vom 21. Juni bis zum 24. Juni 2022 fand die automatica Messe 2022 statt. Die Messe gilt als Leitmesse für intelligente Automation und Robotik. Eins der diesjährigen Trendthemen der Messe war die digitale Transformation in der Fertigung, wodurch die Vorstellung des AKKORD-Forschungsprojektes genau richtig platziert war. Vertreten auf der Messe wurde AKKORD durch das Institut für Produktionssysteme (IPS) mit dem Carrera-Demonstrator. Anhand des Demonstrators wurde interessierten Messebesuchern gezeigt, wie die AKKORD-Plattform kleine und mittlere Unternehmen (KMU) befähigt industrielle Datenanalysen anzuwenden.
Einordnung des Carrera-Demonstrators in den AKKORD-Referenzbaukasten
Das Forschungsprojekt AKKORD ist in Leistungsbereiche gegliedert, in denen die Zielsetzungen des Vorhabens erarbeitet werden. Einen zusammenfassenden Überblick der vier Leistungsbereiche in AKKORD findet sich in diesem News-Artikel. Weiterführende Informationen zum Forschungsvorhaben befinden sich in der Auftaktveröffentlichung sowie in den monatlich erscheinenden Arbeitsberichten aller Partner.
Innerhalb des Referenzbaukastens (Abbildung 1) führt der Carrera-Demonstrator die Prozesskette der industriellen Datenanalyse aus. Greifbar veranschaulicht der Baukasten den Datenzugriff, die -analyse und die -nutzung auf der AKKORD-Plattform. Ziel des Demonstrators ist es die Ergebnisse des Forschungsprojektes möglichst unkompliziert darzustellen. Gleichzeitig soll Interessenten gezeigt werden, wie ganzheitlich und mächtig die Anwendung der AKKORD-Plattform ist.
Abbildung 1: AKKORD Referenzbaukasten
Abbildung 2 zeigt die Systemarchitektur für den Use Case der Carrera Bahn. In den folgenden Abschnitten werden die einzelnen Schritte der Architektur erläutert.
Abbildung 2: Systemarchitektur des Carrera-Demonstrators
Individueller Datenzugriff durch modulares System möglich
Der Datenzugriff der Carrera-Bahn erfolgt über eine Bluetooth Schnittstelle. Mittels eines Python-Skriptes werden die Zeitstempel und Fahrzeugdaten über eine MQTT-Schnittstelle an den ARENDAR, sowie an das Datenbackend von Contact Software verschickt. Die zweigleisige Herangehensweise im Datenzugriff veranschaulicht, wie vielseitig der modulare Datenzugriff der AKKORD-Plattform für industrielle Kunden ist.
Der angesprochene ARENDAR ist ein hochsicheres IoT-Gateway, welches neben der Datenverarbeitung direkt Auswertungen durchführen und Dashboards anzeigen kann (Abbildung 3). Er bietet analoge, digitale, LAN- und kabellose Eingänge an, sodass jede Datenschnittstelle von ihm abgedeckt wird. Auf der anderen Seite speichert Contact Software die Daten in einem Datenbackend ab. Im Backend können mehrere Quellsysteme angebunden werden und im Anschluss über den Data Model Canvas flexibel miteinander verbunden und ausgeleitet werden.
Abbildung 3: ARENDAR Dashboard
Einfache Analysen durch geringen Programmieraufwand
Die Datenanalysen werden von der von RapidMiner entwickelten AI-Toolbox durchgeführt (Abbildung 4). Eine dynamische Verbindung zwischen Datenbackend und AKKORD AI-Toolbox wird beispielsweise über eine URL-Schnittstelle hergestellt. Innerhalb der AI-Toolbox werden Anwendern bereits existierende Datenanalysen angezeigt. Für die Carrera-Bahn bestehen bereits Analysemodule zur Ermittlung des Rennsiegers, zur Berechnung der Schnellsten Runde sowie ein Geschwindigkeitsmodul. Mit wenigen Klicks sind die Daten aus dem Backend mit dem gewählten Modul über den Data Assistenten verbunden (weitere Informationen hierzu im diesem Arbeitsbericht). Das entsprechende Datenschema des Analysemoduls zeigt an, welche Attribute benötigt werden. Durch einfaches Verbinden der Attribute mit den originalen Attributen des Moduls ist das benötigte Datenschema schnell erzeugt. Nun kann die Analyse durchgeführt werden und der Anwender bekommt das passende Dashboard zur durchgeführten Analyse ausgegeben. Ohne große Mühen sind so Industrial Data Science (IDS) Analysen individuell und einfach abgewickelt.
Der Netzwerkeffekt ermöglicht es KMU existierende Module zu verwenden. Sie müssen dementsprechend keine eigenen Analysen erstellen, sondern können von der Wiederverwendbarkeit Gebrauch machen. Durch das Einladen eigener Daten und dem zusätzlichen einfachen Verändern der Parameter erzeugt jeder Anwender seine individuelle Analyse mit wenig Aufwand.
Abbildung 4: AI-Toolbox automatica 2022 © MHI e.V.
Work & Learn Plattform befähigt Anwender zur Nutzung der modularen Datenanalyse
Auf der automatica Messe 2022 in München hat das IPS ebenfalls den Kollaborations- und Lernteil der Plattform von AKKORD präsentiert. Dieser Teil befähigt Anwender zu Verwendung der AKKORD Work & Learn Plattform (Abbildung 5). Jede Rolle in IDS-Projekten erhält einen individuellen Lernpfad angeboten. So bekommt beispielsweise der Dashboardnutzer niedrigschwellige Module über Grundlagen Themen vorgeschlagen. Analysten hingegen erhalten die Gelegenheit sich über fortgeschrittene Inhalte wie z.B. Python Kurse fortzubilden. Dieser Arbeitsbericht enthält weitere Informationen zur AKKORD Work & Learn – Plattform.
Abbildung 5: Work & Learn Plattform
Zusammenfassung und Ausblick
Insgesamt war der Messeauftritt auf der automatica 2022 für AKKORD sehr erfolgreich. Zahlreiche Messebesucher aus der Industrie konnten an die Plattform herangeführt werden. Aktuell und in Zukunft sind weitere Vorstellungen der AKKORD-Plattform durch den Demonstrator geplant. Mit Hilfe des Carrera-Demonstrators macht AKKORD industrielle Datenanalyse für jeden greifbar.
Vielen Dank an die Wissenschaftlichen Gesellschaft für Montage, Handhabung und Industrierobotik – MHI e.V., welche dem Institut für Produktionssysteme den Stand zur Verfügung gestellt hat und die Organisation für Ihre Mitglieder übernommen hat.
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