Finde den Fehler 4.0

In der Industrie 4.0 wird die Produktion immer digitaler. Und damit ergeben sich neue technische Herausforderungen. Eine Art digitaler Türsteher kann nun dabei helfen, Fehler in cyber-physischen Systemen schneller zu finden.

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Moderne Datenanalyse verbessert die Zuverlässigkeit von cyber-physischen Systemen. © Adobe Stock / monsitj

Die Digitalisierung in der Industrie schreitet voran. Diese Entwicklung, die auch unter dem Begriff Industrie 4.0 bekannt ist, bringt viele Vorteile mit sich: von kostengünstigen Einzelanfertigungen über mehr Arbeitssicherheit durch neue Assistenzsysteme bis hin zu mehr Energieeffizienz. Es gibt aber einen Haken, den wohl jeder nur zu gut kennt: Wenn die Technik nicht rund läuft, dann wird es schwierig.

Den Ursprung des Übels rasch zu entdecken, ist dabei oft nicht einfach - im Gegenteil. Bei digitalisierten industriellen Systemen gleicht die Fehlersuche der Suche nach einer Nadel im Heuhaufen. Genau hier setzt das EUREKA-Projekt „Flex4Apps“ an. Die Projektpartner aus Deutschland und Belgien haben eine Lösung entwickelt, die zur Überwachung und Optimierung von sogenannten cyber-physischen Systemen (CPS) in der Industrie eingesetzt werden kann.

Denn in einem CPS kommunizieren und interagieren viele verschiedene Geräte und Maschinen miteinander, um selbständig Entscheidungen zu treffen und Aufgaben auszuführen. Dementsprechend sind sie anfällig für vielfältige Unregelmäßigkeiten: Das können Software-Fehler, Hardware-Ausfälle oder auch Cyberangriffe sein.

Mehr Sicherheit und Zuverlässigkeit für cyber-physische Systeme

Genau hier kommt die Entwicklung des Flex4Apps-Projekts ins Spiel, die man sich wie eine Art Türsteher vorstellen kann. Sie wird vor die verschiedenen Komponenten eines CPS gestellt und achtet darauf, dass alles mit rechten Dingen zugeht. Mithilfe von modernen Datenanalysemethoden können aus den Daten, die zum Beispiel von Sensoren und Robotern laufend erzeugt werden, Unregelmäßigkeiten erkannt werden – und zwar in Echtzeit. Das Praktische daran: Die Sicherheitsvorkehrung ist technologieneutral und skalierbar. Das bedeutet, dass verschiedene Komponenten unterschiedlicher Hersteller flexibel hinzugefügt und bei den Fehleranalysen miterfasst werden können. Zudem werden die Daten so visualisiert, dass die Anbieter einer Soft- oder Hardware ein Problem besser verorten und dementsprechend schneller beheben können. Dafür wurde das Flex4Apps-Team 2020 mit dem „Award of Excellence“ des EUREKA-Clusters ITEA ausgezeichnet.

Denn mit den guten Projektergebnissen können die beteiligten Unternehmen aus der Informations- und Telekommunikationstechnologiebranche ihre CPS viel sicherer und zuverlässiger machen. Das spart nicht nur Zeit, sondern auch Kosten bei der Entwicklung und Wartung. In Zukunft könnten die CPS mithilfe von Künstlicher Intelligenz sogar noch effizienter werden: Algorithmen würden dann selbst lernen, die entdeckten Fehler zu interpretieren und zu beheben.