IMAMF – »Akustisches Monitoring von Fertigungsprozessen«

©iStock.com/from2015

Das Projekt

»Ein Netzwerk ist dann erfolgreich, wenn langfristige und lösungsorientierte Partnerschaften mit einem echten Mehrwert für alle Beteiligten entstehen!«

– Prof. Joachim Bös, Institutsleiter am Fraunhofer IDMT –

Schön, dass Sie sich für unser Projekt interessieren!
Mit dem vom BMBF geförderten Innovationsforum (Förderzeitraum: Januar bis September 2021) richten wir uns an Unternehmen entlang der Wertschöpfungskette von industriellen Erzeugnissen, die in ihrer Arbeit Berührungspunkte mit dem Thema »Akustisches Monitoring von Fertigungsprozessen« haben. Bei uns können Sie von den neusten Entwicklungen im Bereich der automatisierten Qualitätskontrolle profitieren – willkommen in unserem Netzwerk!

»Verschaffen Sie sich einen wertvollen Vorsprung.«

Sind Sie Anwender oder Betreiber von Fertigungsanlagen und -maschinen und suchen eine neue Methode, ihre Fertigungsstrecke mit modernen Analyseverfahren zu überwachen? Wollen Sie schnellere Prüfzeiten erreichen oder die Genauigkeit Ihrer Qualitätsprüfung erhöhen? Wollen Sie Ihren Kunden ein zuverlässiges Messystem anbieten und dabei auf den KI-Trendzug aufspringen? Wenn Sie eine dieser Fragen mit JA beantwortet haben, sind Sie hier genau richtig.

Unser Innovationsforum mit dem Kurztitel IMAMF bringt Anwender, Mess- und Prüftechnikhersteller sowie Systemintegratoren aus dem Bereich Fertigungstechnik an einen Tisch, um gemeinsame Bedarfe hinsichtlich akustischer Qualitätskontrolle zu adressieren. Kombiniert man in der Fertigung geeignete Sensorik mit modernen Datenanalyseverfahren, wie dem Machine Learning, lassen sich schon heute Kosten in Form von Prüfzeiten oder teurem Prüfschrott verringern. Eine zentrale Frage, die wir uns stellen:

»Wie kann ich zu 100 % prüfen und trotzdem wirtschaftlich bleiben?«

Dieser und weiteren Fragen haben wir uns im Rahmen des Innovationsforum IMAMF gewidmet. Schauen Sie sich auf unserer Webseite um, finden Sie heraus, welchen Mehrwehrt KI in der Qualitätssicherung für Sie bereit hält und stärken Sie die Innovationskraft Ihres Unternehmens durch Kooperationen mit unseren Netzwerkpartnern.

Wir freuen uns auf die Zusammenarbeit mit Ihnen!

©iStock.com/4x6

Team-Vorstellung

Wir am Fraunhofer IDMT in Ilmenau sind die Experten für akustische Signalanalyse mit Künstlicher Intelligenz. „Die Zukunft ist unser Antrieb“ sagt der aktuelle Werbeslogan der Fraunhofer-Gesellschaft. Doch unser Antrieb besteht zu 100 % darin, die Bedarfe unserer Partner zu erfragen, zu verstehen und mit maßgeschneiderten Lösungen darauf zu reagieren.

»Qualitätssicherung = Akustik + KI«

Prof. Joachim Bös, Institutsleiter am Fraunhofer IDMT

»IMAMF ist eine tolle Gelegenheit, mit Anwenderinnen und Anwendern aus der Praxis ins Gespräch zu kommen und von ihnen aus erster Hand zu erfahren, was ihnen wirklich weiterhilft. Dann können wir sie zielgerichtet unterstützen, ihre Herausforderungen zu meistern und mehr Wertschöpfung zu erzielen.«

Mareike Helbig

»Wir können immer großartige neue Technologien entwickeln und uns freuen, dass sie funktionieren – aber was ist, wenn sie keiner braucht? Deshalb fragen wir in IMAMF nach und hören zu.«

Dr.-Ing. Sara Werner

»Die wissenschaftliche Perspektive mit Einblicken aus dem Praxisalltag erweitern und dafür die Bereiche Sensorik und Fertigung gleichermaßen mitnehmen!«

Kati Breitbarth

»Es macht Spaß, Menschen mit den gleichen Visionen miteinander zu verknüpfen, ihren Problemen auf den Grund zu gehen und gemeinsam innovative Lösungsansätze zu entwickeln. «

Mitmachen

»Wir vernetzen Sie gern mit den richtigen Partnern.«

Im Rahmen des vom BMBF geförderten Innovationsforums IMAMF haben wir zwei Workshops und eine zweitägige Forenveranstaltung durchgeführt. Doch auch nach Ende der Förderung befassen wir uns weiterhin mit dem Thema »Akustisches Monitoring von Fertigungsprozessen« und laden Sie herzlich ein, sich über Ihre Beteiligungsmöglichkeiten in einem unserer weiterführenden Netzwerke zu informieren.

KMUs sind meist auf Anwendungsfälle spezialisiert, können flexibel agieren und konkrete Probleme benennen. Häufig fehlen ihnen jedoch die Mittel zur Eigenforschung, weshalb KMUs eine zentrale Rolle in unserem Innovationsforum spielten. Durch die vorangegangene Netzwerkarbeit ergab sich die Möglichkeit, Ansätze automatisierter akustischer Prüfverfahren in der Fertigung von Anfang an mitzugestalten und eigene Bedarfe in die Entwicklung von modernen Monitoringsystemen einzubringen.

Wir haben gemeinsam mit den Teilnehmenden unserer Forenveranstaltungen, die von März bis Juni 2021 stattfanden, neue Lösungsideen und Geschäftsmodelle erarbeitet, diskutiert und evaluiert. Einige Ideen werden nun sowohl in regionalen als auch in überregionalen Verbundprojekten weiterbearbeitet – stets mit dem Leitthema »KI-basiertes akustisches Monitoring in der industriellen Fertigung«.

»Der Grundstein ist gelegt, nun kann es weitergehen.«

Haben Sie Interesse an der Mitarbeit in einem die Landesgrenzen übergreifenden Projektkonsortium? Womöglich sind Sie der noch fehlende Teil einer interdisziplinär aufgestellten Projektgruppe und können mit Ihrem spezifischen Fachwissen zur Entwicklung moderner Analyseverfahren im Bereich der akustischen Überwachung von Fertigungsprozessen beitragen.

Werden Sie jetzt auch ein Teil unseres Netzwerks und verwirklichen Sie sich in einem Projektkonsortium. Sprechen Sie uns an: imamf@idmt.fraunhofer.de

Workshops

In zwei vorbereitenden Workshops wurden gemeinsam mit Vertretern aus Industrie und Wissenschaft die Themen und erste Inhalte für das zweitägige Innovationsforum erarbeitet, welches im Juni 2021 stattfand. Mehr Infos zu unseren Workshops finden Sie auf unserem Blog.

Workshop 1 »Wunschzettel der Qualitätssicherung«

Am 16. März 2021 fand der erste IMAMF-Workshop statt und diente der Ermittlung individueller Bedarfe im Bereich der Qualitätssicherung. Insgesamt nahmen 18 Industrievertreter, die in ihrer Arbeit Berührungspunkte mit Akustik oder Qualitätssicherung oder beidem haben, am virtuellen Workshop teil.

Workshop 2 »Lösungsstrategien«

Am 20. April haben wir den zweiten Workshop mit eben den Teilnehmenden aus Workshop 1 veranstaltet. Ziel war es, erste Lösungen gemeinsam zu entwickeln. Zunächst wurden im Workshop alle – auch gänzlich illusorische – Ideen für mögliche Anwendungen »zusammengesponnen«, aus denen die Teilnehmenden dann die attraktivsten und zum Teil auch realistischsten Vorschläge auswählten und in Kleingruppenarbeiten konkretisierten.

Das Innovationsforum

»Nach dem Innovationsforum ist das Netzwerk« – Veranstaltungsrückblick

Zwei spannende Veranstaltungstage liegen hinter den Teilnehmenden des Innovationsforums zum Thema »Akustisches Monitoring von Fertigungsprozessen« und dem IMAMF-Team. Am 10. Juni fiel der Startschuss für das virtuelle Veranstaltungsformat mit informativen Fachvorträgen und interaktiven Gruppenarbeiten, an denen sich über 80 Interessierte aus insgesamt knapp 50 Unternehmen und Forschungseinrichtungen der Bereiche Automotive, Sensor- und Messtechnikherstellung, Prüftechnik sowie Maschinen- und Anlagenbau beteiligten.

Unter dem Motto »Wer vorher zuhört, kann nachher mitreden« gab es an beiden Veranstaltungstagen Vorträge zum Zuhören mit anschließender Gruppenarbeit zum Mitreden. Erste Impulse setzen Prof. Bös (Institutsleiter Fraunhofer IDMT) und Prof. Bergmann (Leiter des Fachgebiets Fertigungstechnik der TU Ilmenau): Welche wichtigen Bausteine werden für die erfolgreiche autonome Fertigung der Zukunft benötigt? Welche Rolle spielen KI-basierte akustische Signalanalyse – vor allem, wenn es darum geht, intrinsisches Wissen in extrinsischem Wissen vollständig abzubilden?

Der Fachvortrag von Dr. Abeßer (Fraunhofer IDMT) vermittelte Grundlagen der Künstlichen Intelligenz und maschineller Lernverfahren. Dr. Alexander Fritz (OmegaLambdaTec) griff diese Grundlagen auf und stellte bereits erprobte Lösungsansätze aus der Praxis vor, z. B. wie sich mögliche Anomalien frühzeitig erkennen lassen, um Ausfälle zu vermeiden. Die Antwort lautet: KI + physikalische Analytik zur permanenten Überwachung. #QS=Akustik+KI Den »Status quo« und einen Ausblick, wohin es mit dem KI-Trend für die Industrie 4.0 gehen könnte, umriss Dr.-Ing. Sara Werner (Fraunhofer IDMT) in ihrem Beitrag. Die Realität: eine derzeit noch niedrige KI-Adoptionsrate im verarbeitenden Gewerbe. »Bisher herrscht bei vielen KMU eine zu geringe Bereitschaft Daten und damit verbundene Informationen von sich preiszugeben«, fasste Werner zusammen. Zu den noch zu bewältigenden Herausforderungen zählt meist der hohe Aufwand, der durch Datensammlung und -zuordnung, also die Annotation, sowie die damit verbundene Datenverwaltung entsteht. »Dieser Aufwand ist zurzeit in seiner Gänze schwer abschätzbar und variiert auch von Anwendung zu Anwendung.« #aiiscoming Wie sich all diese Gegebenheiten in Geschäftsmodelle gießen lassen, um für KI-Interessenten einen Anreiz und für KI-Anwender einen Mehrwert zu schaffen, erklärte Martin Ebel (Ruhr-Universität Bochum) in seinem unterhaltsamen Vortrag. Fazit: der Wettkampf um die Bereitstellung von Daten sei gegenüber den USA und asiatischen Vorreitern zwar verloren, »doch auf dem deutschen Markt könnten die Player immer noch mit servicedominierenden Plattformen punkten«, so Ebel. #sharingiscaring

In den Pausen konnten sich die Teilnehmenden auf einer separaten Netzwerkplattform zusammenfinden und über Möglichkeiten der Zusammenarbeit austauschen. Auf der virtuellen IMAMF-Bühne sorgte Robert Graefe mit seiner Akustikgitarre in einem kleinen Livestream-Konzert für entspannte Klänge – ein musikalischer Gruß aus Ilmenau an unsere Teilnehmenden, die sich aus ganz Deutschland und dem angrenzenden Ausland zuschalteten. Wir bedanken uns noch einmal bei unseren Sponsoren, die dieses Rahmenprogramm ermöglicht haben. #supportyourlocals

Frisch gestärkt, durch eine kleine sportliche Reaktivierung wieder fit gemacht und mit neuen Impulsen im Kopf ging es nach den Pausen weiter in die jeweiligen Gruppen zum MITREDEN. Zu diesen Themen wurde diskutiert, gebrainstormt und es fanden sich erste Kooperationspartner zusammen:

»Wir sind stark daran interessiert, diese Software-Idee weiterzudenken. Es muss ein ausgereiftes Geschäftsmodell dahinterstehen, dann lässt sich diese Idee gut umsetzen und findet viele Abnehmer.«

»Es braucht Datencontainer, in denen die zur Analyse relevanten Informationen enthalten sind.«

»Akustische Qualitätskontrolle muss einen nachhaltigen Mehrwert bieten, wobei das Know-how über die Analysen mit KI in den Firmen bleiben sollte.«

»Schnittstellen und Protokolle sind unsere größten Probleme.«

Einige dieser Ideen werden von den im Rahmen des Innovationsforums gebildeten Projektkonsortien weitergedacht, andere bilden die Grundlage für das nun entstehende Netzwerk. Das IMAMF-Team hat am Ende der Veranstaltung das Interesse der Teilnehmenden an der zukünftigen Netzwerkarbeit abgefragt. Für die Mehrzahl der Unternehmen kommt ein überregionaler Zusammenschluss in Frage. Hierzu folgen in den nächsten Wochen nähere Infos zu Themen, Laufzeit und Projektträger. »Sobald die Eckdaten unseres Netzwerks stehen, gehen wir mit den nächsten Schritten auf diejenigen zu, die sich bereits aktiv bei uns zum Mitmachen gemeldet haben«, erklärt Mareike Helbig das weitere Vorgehen. »Es wurden viele Ideen generiert und Bedarfe genannt, sodass wir daraus nun die spannendsten Themen für die gemeinsame Zusammenarbeit oder Antragstellung innerhalb des Netzwerks vorbereiten.«

Das IMAMF-Team freut sich über zahlreiche positive Rückmeldungen zur Veranstaltung und weist noch einmal darauf hin, dass der persönliche Austausch zwischen den IMAMF-Interessierten in Form von regelmäßigen Treffen gefördert werden soll. #liveundinfarbe Hierfür ist in Zukunft auch der fachliche Input in Form von Beiträgen aus dem Netzwerk gefragt. Gestalten Sie in gemeinsamen Forschungsprojekten Innovationen mit und machen Sie Ihre Wettbewerber zu Kooperationspartnern. #coopetition (Wortspiel aus Cooperation und Competition).

Aus unserem Netzwerk

Unsere Kooperations- und Netzwerkpartner

»Der Mehrwert akustischen Monitorings von Fertigungsprozessen muss offensichtlich sein, damit in diese Lösung investiert wird.«

»Wenn bereits im Prozess geprüft wird, können Prüfzeit verkürzt und Kosten gespart werden.«

»Zerstörte Prüfteile fehlen in der Taktung und sind somit Hauptkostentreiber.«

»Das Wichtigste beim Einsatz von durch KI unterstützte Qualitätssicherung ist die Verlässlichkeit bei der Erkennung der Einflussgrößen.«

Kontakt

Mareike Helbig

Fraunhofer-Institut für Digitale Medientechnologie IDMT
+49 3677 467-315
mareike.helbig@idmt.fraunhofer.de