Fraunhofer-Institut für Produktionstechnologie IPTForschungsprojekt »AI-NET-ANIARA«
Digitale Transformation durch KI-Einsatz beim Management von Netzinfrastrukturen für Produktion und Sensorik
Die 5G-Mobilfunktechnologie ist bereit für den industriellen Einsatz. Nun beginnt die Einführung in mehreren Märkten auf der ganzen Welt. 5G bietet noch nie dagewesene Kapazität, niedrige Latenzzeiten und eine erheblich verbesserte Unterstützung für eine breite Palette von Anwendungen. Um das volle Potenzial auszuschöpfen, werden kritische Anwendungen nicht mehr in einer zentralen Cloud-Umgebung, sondern an verteilten Standorten am Netzwerkrand bereitgestellt. Dies schafft die Voraussetzungen für eine Welle an Innovationen – erst recht auch im Zusammenspiel mit anderen Schlüsseltechnologien wie Edge-Computing und künstlicher Intelligenz.
Ziel im Projekt war es, Unternehmen dazu zu befähigen Hochleistungsdienste zu nutzen, die am Netzwerkrand betrieben werden. Die Technologien rund um die Netzwerkränder können in Anwendungen für Smart Cities, Robotik, öffentliche Sicherheit, Sensoren und Fertigung eingesetzt werden. Das Projektkonsortium aus Deutschland von »AI-NET-ANIARA« konzentrierte sich auf die Anwendungsfelder rund um Sensorik und Produktionstechnologien.
5G, Edge Computing und Künstliche Intelligenz für automatisiertes Netzmanagement
Um neue Service- und Anwendungsplattformen zu schaffen, kombinierten die Partner im Projekt »AI-NET-ANIARA« drei Technologien: 5G, Edge-Computing und künstliche Intelligenz. Die europäische Industrie hält eine gute Position beim Ausbau der 5G-Netze, im Transport und bei industriellen Anwendungen, muss aber ihre Position in den Bereichen Cloud-Technologien, Rechenzentrumstechnologie, Virtualisierung und künstliche Intelligenz stärken, um in diesen Technologiefeldern führend zu sein. Das Fraunhofer IPT stellte seine Expertise in vier Anwendungsfällen des Forschungsprojekts »AI-NET-ANIARA« zur Verfügung:
- Multisensorische Plattform für Lufttauscher: Ziel des ersten Anwendungsfalles war die Entwicklung einer mobilen multisensorischen Plattform zur Messung und Übertragung von Luftparametern (z. B. Temperatur, Durchfluss, Verschmutzung) von industriellen Luftaustauschsystemen unter Verwendung der LoRa- und/oder 5G-Infrastruktur.
- Aktivitätszustandserfassung / Plausibilitätsprüfung: Der zweite Anwendungsfall zielte auf das Auslesen, Überprüfen und Analysieren von vorhandenen Clustering-Mustern in Zeitreihendaten von Energieträgern (Druckluft, Wärme, Strom und Prozessgas) sowie auf die Erkennung des Status von Edge-Devices hinter einem Messknoten ab.
- Vorausschauende Wartung: Ziel des dritten Anwendungsfall war die Entwicklung von Frühwarnmeldungen über mögliche Gefahren für Luftaustauschsysteme auf der Grundlage von Schwingungsdaten der Ausrüstung.
- Inkrementelle Fertigung: Im vierten Anwendungsfall ging es um die Integration digitaler Infrastrukturen sowie die Individualisierung der Prozesskette bei gleichzeitiger Verbesserung der Qualität der gesammelten Daten und der Effizienz durch den Einsatz intelligenter Datenverarbeitung mittels maschineller Lernverfahren.
KI-Technologien für Netzbetreiber unterstützen die Edge-Automatisierung
Die Partner im Forschungsprojekt »AI-NET-ANIARA« entwickelten fortschrittliche KI-Technologien für Netzbetreiber, die speziell auf die prädiktive und proaktive Edge-Automatisierung und die verschiedenen Dienste ausgerichtet sind, die der Netzwerkrand unterstützen wird. Die Algorithmen sind mit der verteilten Edge-Infrastruktur kompatibel sein und diese nutzen, um die Effizienz, Zuverlässigkeit und Skalierbarkeit zu erhöhen. Im Projekt sind auch neue Technologien für ein »selbstfahrendes« Netzmanagement entstanden, das die Leistung und Verfügbarkeit von Diensten garantiert und die Komplexität für die Endnutzer verringert.
Struktur des Gesamtprojektes »AI-NET« und die beteiligten Länder der jeweiligen Unterprojekte »AI-NET-ANTILLAS«,»AI-NET-PROTECT« und »AI-NET-ANIARA«.
»AI-NET« war ein EU-Forschungsprogramm zur Beschleunigung der digitalen Transformation in Europa durch die Automatisierung intelligenter Netzwerke. Die übergeordnete Struktur umfasste Themen wie die Automatisierung von Telekommunikationsnetzen (»AI-NET-ANTILLAS«), die Sicherheit von Netzdiensten (»AI-NET-PROTECT«) und die Automatisierung von Netzrandinfrastrukturen und -anwendungen mit künstlicher Intelligenz (»AI-NET-ANIARA«).
Projektkoordination
- Ericsson AB (EAB), Schweden
Projektpartner
- Arctoslabs AB, Schweden
- Chalmers University of Technology (CTH), Schweden
- Enoc System AB, Schweden
- Royal Institute of Technology, KTH (Kungliga Tekniska Högskolan), Schweden
- Logical Clocks AB, Schweden
- Qamcom Research and Technology AB, Schweden
- RI.SE Research Institutes of Sweden AB, Schweden
- Systemair AB, Schweden
- Univrses AB, Schweden
- Delta Electronics, Schweden
- King‘s College London, Großbritannien
- HAL Robotics, Großbritannien
- Konica-Minolta, Großbritannien
- Opel Automobile GmbH, Deutschland
- Technische Universität Braunschweig, Deutschland
- Fraunhofer-Institut für Produktionstechnologie IPT, Deutschland
- Fraunhofer-Institut für Schicht- und Oberflächentechnik IST, Deutschland
- IconPro GmbH, Deutschland