Visuelles Datenmanagement für Industrieproduktionen

Wissensgestützte Datenanalyse in der industriellen Produktion. FH St. Pölten eröffnet neues Josef Ressel Zentrum. Industriepartner sind Greiner Assistec, STIWA Group, Welser Profile und Schmid Schrauben Hainfeld.

(red/cc) Die Fachhochschule St. Pölten eröffnet ein neues Josef Ressel Zentrum für wissensgestützte visuelle Datenanalyse in der industriellen Produktion (Industrial Data Lab). Primäre Aufgabe ist die Optimierung industrieller Fertigungsprozesse mittels visueller Analysemethoden. Das Bundesministerium für Arbeit und Wirtschaft (BMAW) und die Unternehmen Greiner Assistec, STIWA Group, Welser Profile und Schmid Schrauben Hainfeld finanzieren das Zentrum.

Arbeits- und Wirtschaftsministerium fördert Forschung mit der Industrie
Der Fokus des neuen Josef Ressel Zentrums richtet sich auf die Optimierung des Zusammenspiels zwischen Mensch und Maschine, um effektiver und effizienter relevante Erkenntnisse aus industriellen Fertigungsdaten sowie Produktionsdaten zu gewinnen. Auf dieser Basis sollen dann Fertigungsprozesse verbessert, optimiert und teilautomatisiert werden.

„In Zeiten eines hohen Fachkräftebedarfs ist es besonders wichtig, das Wissen der Beschäftigten im Betrieb zu teilen sowie für die Zukunft zu bewahren und weiterzuentwickeln. Wissensgestützte visuelle Datenanalyse hat hier großes Potential, von visuellen Aufbereitungen für Schulung und Unterstützung des Personals bis hin zu neuen Algorithmen für automatisierte Datenanalysen“, erläutert Martin Kocher, Arbeits- und Wirtschaftsminister.

Mensch und Maschine verbinden
„Das neue Ressel Zentrum bündelt unsere Expertisen im Bereich Visual Analytics und Industrie 4.0 und wird diese wesentlich weiterentwickeln. Es freut mich, dass wir nun gemeinsam mit Industriepartnern unser mittlerweile drittes Josef Ressel Zentrum starten können. Das zeigt die Forschungsstärke der FH St. Pölten, die guten Beziehungen zur Wirtschaft und die Bedeutung dieser Forschung für die Wirtschaft“, ergänzt Hannes Raffaseder, Geschäftsführer der FH St. Pölten.

„Durch die Digitalisierung der Fertigungsindustrie werden in sämtlichen Phasen eines industriellen Produktionsprozesses massive Mengen an Datensätzen gesammelt, die meist auch einen zeitlichen Zusammenhang besitzen. Werden diese in Beziehungen zueinander, zum Gesamtprozess und zu Endprodukten gesetzt und in relevanter Weise interpretiert, so können daraus wertvolle Informationen gewonnen werden, bis hin zur Optimierung des gesamten Fertigungsablaufs“, erklärt Markus Wagner, der Leiter des neuen Zentrums.

Daten visualisieren
Die Schwierigkeit eines solchen Unterfangens: Für menschliche Expert:innen kann die schiere Fülle an Daten überfordernd wirken, auch weil die Daten teilweise widersprüchlich erscheinen können. Für Computersysteme wiederum ist die Erkennung von Trends und Mustern in großen Datenmengen wesentlich einfacher, allerdings fehlt ihnen für die sinnvolle Interpretation der zahlreichen auftretenden Muster das Expertenwissen der Menschen. Um die Zusammenarbeit zwischen Mensch und Maschine in diesem Kontext zu verbessern, wird das Josef Ressel Zentrum mittels Methoden des Fachgebiets der „Visual Analytics“ Daten visualisieren, um Erkenntnisse abzuleiten.

Zu diesem Zweck arbeitet das Team des Zentrums daran, ein im Vorfeld bereits an der FH St. Pölten entwickeltes theoretisches Modell aus diesem Bereich für die Praxis in der industriellen Fertigung nutzbar zu machen. Forscher der FH St. Pölten haben das Modell gemeinsam mit Partner im Projekt „KAVA-Time“ (Knowledge-Assisted Visual Analytics Methods for Time-Oriented Data) entworfen, das sich zum Ziel gesetzt hatte, explizites Expertwissen zu extrahieren, zu formalisieren und in ein VA-System zu integrieren. Damit soll es für automatische Datenanalysen verwendet werden und für Informationsgewinne in den Resultaten sorgen.

Einfache Bedienung um Wissensverlust vermeiden
Die Umsetzung dieses Prinzips für unternehmerische Anwendungen ist das Ziel des Josef Ressel Zentrums, wobei großer Wert auf ein intuitives User Interface gelegt wird, das durch visuelle Interaktionsmöglichkeiten – zum Beispiel Drag&Drop-Gesten – bedient werden kann. So kann den Experten ihr implizites Wissen bewusst gemacht werden. Das Modell soll dabei auf verschiedene Nutzergruppen zugeschnitten werden, etwa Prozesstechniker, Qualitätsmanager, Maschineningenieure oder Vertriebsleiter.

Zudem soll durch solche Systeme dem Wissensverlust in den Betrieben durch Abwanderung oder Pensionswellen entgegengewirkt bzw. sollen neue Mitarbeiter mittels des gespeicherten Wissens geschult werden. Neben dem bereits abgeschlossenen Josef Ressel Zentrum für konsolidierte Erkennung gezielter Angriffe (TARGET) und dem noch laufenden für Blockchain-Technologien & Sicherheitsmanagement ist das Josef Ressel Zentrum für wissensgestützte visuelle Datenanalyse in der industriellen Produktion (Industrial Data Lab) das bereits dritte Ressel Zentrum an der FH St. Pölten.