Leitthemen

Das PIN hat fünf Leitthemen als Rahmen für die künftigen Forschungsprojekte erarbeitet.

  1. Sensorik/Vorverarbeitung (Dezentrale Vorverarbeitung)
    Das Erfassen von Informationen ist die Grundlage für Industrie 4.0, für eine Digitalisierung der Wirtschaft. Sensoren, die die Ermittlung neuer Informationen ermöglichen, sind dafür ein wesentlicher Bestandteil gerade im Produktionsbereich. Im PIN entwickeln und nutzen wir Sensoren, die direkt auf die Bauteiloberfläche strukturiert werden oder auf Folien basieren, die nur wenige Mikrometer stark sind. Diese Verfahren steigern die Sensitivität um Faktor 15. Durch ihre geringe Größe und ihr Herstellungsverfahren werden darüber hinaus völlig neue Positionierungen der Sensoren ermöglicht – beispielsweise in Kerben oder auf stark gekrümmten Oberflächen.
  2. Kommunikation/Energieversorgung
    Speziell bei beweglichen Komponenten ist eine verlässliche drahtlose Datenübertragung unabdingbar. Komponenten müssen unterbrechungsfrei mit Energie versorgt werden. Wie können Lichtleitfasern im Werkzeugmaschinenumfeld ideal integriert werden? Welches Potenzial und welche Einsatzmöglichkeiten bietet die Hochfrequenz-Funkkommunikation, energieautarke Funkzellen im 24 GHz Bereich in metallischen Strukturen? An Lösungen wird im PIN gearbeitet.
  3. Prozessüberwachung                                                                                                                               Zur Erhöhung der Maschinenverfügbarkeit und Prozessfähigkeit sind Prozessüberwachungssysteme in der modernen Produktionstechnik unumgänglich. Auf Basis intelligenter Algorithmen analysieren diese Systeme in Echtzeit Daten der Maschinensteuerung und optionaler Sensoren. Hierdurch wird eine verlässliche Dokumentation der Qualität sichergestellt und proaktiv Maßnahmen für den effizienten Maschinenbetrieb unterstützt. Das Prozessüberwachungssystem bündelt dabei eine Vielzahl wertvoller Informationen, die für den vernetzten Produktionsbetrieb gewinnbringend eingesetzt werden können. Allerdings sind die Schnittstellen der Überwachungssysteme für die einzelnen Maschinen nicht standardisiert, sodass die Inbetriebnahme und der Zugriff auf diese Daten erschwert werden. Im Rahmen des PIN werden gemeinsam mit Herstellern von Maschinen, Steuerungen, Prozessüberwachungssystemen und Anwendern dieser Systeme die Anforderungen einer industrietauglichen Schnittstelle erarbeitet und umgesetzt.
  4. Auswertung der Informationen (Big Data / Maschinenlernen)
    Daten haben nur dann einen wirtschaftlichen Wert, wenn sie korrekt genutzt werden. Das PIN entwickelt bedarfsgerecht Auswertungsverfahren für unterschiedliche Anwendungsfälle. Die Expertise der Mitglieder bietet in Kombination mit dem Know-how von elf Forschungsinstituten Expertenwissen entlang der gesamten Wertschöpfungskette der Produktionstechnik. Diese Wissensbasis in Kombination mit realen Anforderungen der Industrie ermöglicht es dem PIN, Maschinen- und Produktionsdaten in Wissen umzuwandeln und Nutzen für eine selbstständige Prozessoptimierung und -planung sowie für die Instandhaltung zu schaffen.
  5. Intelligente Datenkombinationen
    Wissen, das aus Daten gewonnen wird, muss genutzt werden, um Entscheidungen herbeizuführen. Assistenz und Autonomie sind dabei die Schlüsselbegriffe für eine intelligente Kombination von Daten, um neue Informationen für Entscheidungen zu gewinnen. Beide Aspekte, Assistenz und Autonomie, werden im Rahmen des PIN behandelt.