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kdw



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Beiträge: 1398

BeitragVerfasst am: 28.07.2022, 14:35    Titel: Intelligenter Serviceassistent … Antworten mit Zitat

Hallo Forum.

Für das RMG/941 entwickeln wir eine völlig neue Anwendungskategorie: den intelligenten Serviceassistenten für Maschinen und Anlagen. Eine solche Lösung besteht aus drei elementaren Funktionseinheiten:

1. Einem Zustandsagenten mit einer angepassten Sensorik sowie einer Verbindung zur lokalen Maschinen- bzw. Anlagensteuerung auf einem Edge-Gateway. Dieser Agent bestimmt mittels einer Datenanalyse periodisch den aktuellen Maschinenzustand, liefert Updates an den digitalen Zwilling des zuständigen Cloudservice und verschickt fortlaufend Zustands-Beacons per Bluetooth Low Energy (BLE).

2.) Der Assistenten-App für ein Smartphone. Sie dient als Schnittstelle zwischen dem Zustandsagenten und einer Person vor Ort. Diese App präsentiert nach einer erfolgreichen Datenauthentifizierung die im BLE-Zustands-Beacon enthaltenen Informationen. Des Weiteren wird durch die Nutzung eines Cloudservice ein erweiterter Zustandskontext hergestellt; beispielsweise durch Diagramme, die bestimmte Maschineneigenschaften über einen längeren Zeitraum visualisieren. Mit der App-Rückkopplung zum Cloudservice lassen sich aussagefähige Informationen zum aktuellen Maschinenzustand sowie weitreichende Wartungs- und Instandsetzungshinweise an den Benutzer weitergeben. Per App sind auch Wartungs- und Instandsetzungs- sowie Chat-Termine mit Experten reservierbar. Bei Bedarf kann der App-Nutzer auch Echtzeit-Fernzugriffe durch Servicefachkräfte auf die Maschinensteuerung autorisieren.

3.) Einem Cloudservice mit einem integrierten digitalen Zwilling. Dieser Cloudservice bietet des Weiteren kontextbezogene Datenanalysen zum Zustand von Maschinen und Anlagen sowie komplexe Unterstützungsfunktionen, die von externen Endgeräten verschiedener Teilnehmer über eine REST-basierte Serviceschnittstelle (API) angefordert werden.



(1) Zustandsagent mit Sensorik auf einem Edge-Gateway: Bestimmt mittels einer Datenanalyse periodisch den aktuellen Maschinenzustand …

(2) Übergabe der Update-Daten für den digitalen Zwilling einer Maschine an den zuständigen Cloudservice …

(3) Periodisches Aussenden des aktuellen Maschinenzustands als Bluetooth Low Energy (BLE) Beacon-Nachricht …

(4) Smartphone-App (Assistenten-App) empfängt die Beacon-Nachricht, authentifiziert die Daten und übermittelt den Maschinenzustand an den Cloudservice …

(5) Der Cloudservice antwortet der Smartphone-App mit kontextbezogenen Informationen sowie Wartungs- und Instandsetzungshinweisen …

Der Zustandsagent auf dem Edge-Gateway (1) wird durch eine Softwarefunktion gebildet, die praktisch den Input für die gesamte Assistentenanwendung liefert. Dafür ist der Agent mit einer geeigneten Sensorik verbunden und hat darüber hinaus noch Zugriff auf bestimmte Variable der jeweiligen Maschinensteuerung. Aus diesen Daten wird zyklisch ein Gesamtrohdatenbild erzeugt und automatisch analysiert, um den genauen Maschinenzustand zu bestimmen. Dafür werden u. a. Supervised-Maschine-Learning-Modelle (also KI-Algorithmen) zur Klassifizierung und Regression eingesetzt. Mit den Datenanalyseergebnissen lassen sich Informationen gewinnen, die von Zeit zu Zeit an den digitalen Zwilling in der Cloud übermittelt werden (2). Dazu gehören z. B. (virtuelle) Betriebsstundenzähler, die Anzahl der Motorenstarts und Störungen, Minimal-, Maximal- sowie Mittelwerte bestimmter Umgebungsbedingungen, verschiedene KPIs usw. Darüber hinaus wird bei jeder relevanten Veränderung eine neue BLE-Beacon-Nachricht zum aktuellen Zustand erstellt, mit einem Hash-based Message Authentication Code (HMAC) gekennzeichnet und über die Bluetooth-Nahbereichsfunkschnittstelle periodisch verschickt (3). Mit Hilfe der Beacon-Daten lässt sich die Frage „In welchem Zustand befindet sich meine Maschine?“ jederzeit beantworten.

Eine Smartphone-App (Assistenten-App) bildet die Benutzerschnittstelle zur Maschine bzw. Anlage und zu einem externen Cloudservice. Diese App visualisiert nach einer erfolgreichen Datenauthentifizierung zunächst die in der BLE-Beacon-Zustandsnachricht enthaltenen Informationen und erzeugt auf Wunsch mit Hilfe der Beacon-Daten eine Anfrage (4) für den Cloudservice. In der Cloud erfolgt eine umfassende Datenanalyse mit den Zustandsdaten des BLE-Beacon und den Informationen des jeweiligen digitalen Zwillings. Als Ergebnis erhält der App-Nutzer eine kontextbezogene Antwort (5) mit weitreichenden Nutzungs-, Wartungs- und Instandsetzungshinweisen, die von der Assistenten-App entsprechend präsentiert werden. Zur Visualisierung werden Textnachrichten, statische Abbildungen sowie Mixed Reality-Elemente verwendet. Die App unterstützt darüber hinaus auch Chat-Funktionen zwischen der Person vor Ort und einem Experten in einem Servicecenter.

VG KDW
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