17. Dezember 2023

Die Rolle der Betriebsdatenerfassung (BDE) in der Industrie 4.0

Integration und Nutzung von Künstlicher Intelligenz

In der hochtechnologischen Geschäftswelt ist die Industrie 4.0 längst keine Vision mehr, sondern eine Realität. Um wettbewerbsfähig zu bleiben, müssen sich Unternehmen den Herausforderungen und Chancen dieser vierten industriellen Revolution stellen. Ein wesentliches Instrument zur Optimierung von Produktionsprozessen in diesem Kontext ist die Betriebsdatenerfassung (BDE). In diesem Artikel werden wir die BDE näher beleuchten und ihre Abgrenzung von anderen relevanten Konzepten wie ERP, Maschinendatenerfassung (MDE) und Manufacturing Execution Systemen (MES) erläutern. Darüber hinaus werden wir untersuchen, wie Künstliche Intelligenz (KI) zur Effizienzsteigerung der BDE eingesetzt werden kann.

Betriebsdatenerfassung (BDE): Eine Einführung

Betriebsdatenerfassung, oft auch als BDE-System bezeichnet, ist ein wichtiger Bestandteil der Smart Factory im Rahmen von Industrie 4.0. Sie ermöglicht die Sammlung und Auswertung von Produktionsdaten in Echtzeit. Diese Daten umfassen verschiedene Aspekte, wie Arbeitszeiten, Mengen- und Stückzahlen, Rüstzeiten, Ausschussquoten und viele weitere Faktoren, die in der Produktion anfallen. Das Hauptziel der BDE besteht darin, Transparenz über den aktuellen Zustand der Produktion herzustellen und die Grundlage für datengesteuerte Entscheidungsprozesse zu schaffen.

Abgrenzung von ERP, MDE und MES

  1. ERP (Enterprise Resource Planning): ERP Systeme sind darauf ausgerichtet, die unternehmensweite Planung und Steuerung zu unterstützen. Sie erfassen und verarbeiten Daten aus verschiedenen Geschäftsbereichen wie Finanzen, Personalwesen und Einkauf. Im Gegensatz dazu konzentriert sich die BDE auf die Datenerfassung auf der Shop Floor Ebene, also in der Produktion. Während ERP-Systeme auf strategischer Ebene agieren, bietet die BDE operative Einblicke in die Produktion.
  2.  MDE (Maschinendatenerfassung): Die Maschinendatenerfassung zielt darauf ab, Daten direkt von den Produktionsmaschinen zu sammeln. Sie konzentriert sich hauptsächlich auf Informationen wie Maschinenleistungsdaten und Produktionszeiten. Obwohl sich BDE und MDE überschneiden, liegt der Schwerpunkt der BDE auf einem breiteren Spektrum von Produktionsdaten, einschließlich Arbeitsprozessen und Arbeitszeiten.
  3. MES (Manufacturing Execution System): MES Systeme sind ein Bindeglied zwischen der Planungsebene (ERP) und der Produktionsebene (BDE). Sie ermöglichen die Koordination und Steuerung der Fertigungsprozesse, die Überwachung der Ressourcen und die Verfolgung des Produktionsfortschritts. Während BDE die Datenerfassung und -auswertung betont, liegt der Schwerpunkt von MES auf der Fertigungssteuerung.

Die Rolle von KI in der Betriebsdatenerfassung

Die Integration von Künstlicher Intelligenz (KI) in BDE und MES kann die Effizienz und Präzision der Produktionsprozesse erheblich steigern. Folgende Beispiele dienen der Veranschaulichung, wie KI in diesem Kontext wirksam eingesetzt werden kann:
 
  1. Predictive Maintenance: Durch die Analyse historischer Produktionsdaten und den Einsatz von KI-Algorithmen können Unternehmen Vorhersagen über den Zustand ihrer Maschinen treffen. Dies ermöglicht geplante Wartungsarbeiten und verhindert ungeplante Ausfallzeiten, was die Gesamtanlageneffektivität (OEE) steigert.
  2. Condition Monitoring: KI kann Echtzeitdaten aus Produktionsprozessen analysieren und ungewöhnliche Muster oder Abweichungen erkennen. Dies ermöglicht eine frühzeitige Identifikation von Problemen und die Einleitung geeigneter Maßnahmen, bevor es zu Qualitätsproblemen kommt.
  3. Big Data und Industrie 4.0: Moderne Produktionsanlagen generieren eine immense Menge an Daten. KI kann dabei helfen, diese Daten zu strukturieren, zu analysieren und wertvolle Erkenntnisse zu gewinnen. Diese Erkenntnisse können zur Optimierung von Produktionsprozessen und zur besseren Planung genutzt werden.
  4. KI-Anwendungen in der Produktion: KI kann dazu beitragen, Produktionsprozesse autonomer zu gestalten, indem sie selbstständig Entscheidungen trifft und Anpassungen in Echtzeit vornimmt. Beispielsweise kann KI die Anpassung von Produktionsparametern zur Optimierung von Qualitätskennzahlen übernehmen.
Die Betriebsdatenerfassung ist ein Schlüsselelement in der Entwicklung hin zur Smart Factory und Industrie 4.0. Durch die Integration von Künstlicher Intelligenz können Unternehmen ihre OEE weiter optimieren und ihre Wettbewerbsfähigkeit steigern. Es ist wichtig zu verstehen, wie die BDE von anderen Systemen abgegrenzt werden kann und wie sie effektiv in Kombination mit KI genutzt werden kann, um die Produktivität und Qualität zu steigern.
 

An diesem Beispiel sehen sie wie das KI System Detact die Betriebsdatenerfassung nutzt:

https://www.detact.com/cases/brose-bde-mes-system-ki-effizienzsteigerung/

Über die Symate GmbH

Die Symate GmbH ist seit mittlerweile über 10 Jahren ein Spezialist für Künstliche Intelligenz (KI) und Big Data sowie Hersteller des KI-Systems Detact® ‚KI-Infrastruktur & Apps‘. Detact, ein sogenanntes MES (Manufacturing Execution System), sammelt, analysiert und verarbeitet Produktions- sowie Qualitätsdaten zur systematischen Überwachung und Optimierung von Prozessen. Detact wird von zahlreichen Firmen, u.a. aus den Bereichen Automobil, Kunststoffverarbeitung, Maschinenbau, Luftfahrt, Leichtbau, Medizintechnik und Additive Fertigung, erfolgreich eingesetzt.

Quellen:

david-haferkorn

ALEXANDER SCHERER

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