Big Data for Factories Wie können Daten aus der Produktion genutzt werden, um Betriebsausfälle von Maschinen vorherzusehen und zu vermeiden? Damit beschäftigte sich eine Pilot-Fabrik im Spitzencluster it’s OWL, die BENTELER und das Fraunhofer IEM in Paderborn errichteten. Sie ist Teil des EU-Projekt BOOST 4.0 zum Thema Big Data in der Industrie, das Ende Januar mit Vertretern der Europäischen Kommission in Boroa (Spanien) gestartet wurde.

Maschinenfehler erkennen, bevor sie passieren

An zehn europäischen Standorten, etwa in Spanien, Italien, Schweden und auch im BENTELER-Werk in Paderborn entstehen vernetzte Pilotfabriken, in denen erste Projekte rund um die industrielle Datenanalyse und -verwertung getestet und umgesetzt werden. Die Pilotfabriken sind Dreh- und Angelpunkte des EU-Forschungsprojektes BOOST 4.0, das mit 50 Partnern den europaweiten Austausch zu und die Standardisierung von Big Data in der Industrie vorantreiben will.



„Ein Großteil der in der Fertigung anfallenden Daten sind flüchtig und bleiben ungenutzt“, erläutert Sebastian von Enzberg, Senior Experte für Industrial Data Science am Fraunhofer IEM. „Um aus ihnen Wert zu schöpfen, müssen Daten mit Kontextinformationen versehen, persistent gespeichert und sicher ausgetauscht werden können. Die Datenanalyse selbst muss zur Wertschöpfung beitragen und bedarf struktureller Transformationen von Unternehmensprozessen. BOOST 4.0 legt technologische Grundlagen für die erfolgreiche europaweite Umsetzung der Industrie 4.0 Strategie.“ 

Modell für vorausschauende Wartung

Das Fraunhofer IEM entwickelt ein Vorgehensmodell für die Implementierung von vorausschauender Instandhaltung, also etwa Wartung und Inspektion von Maschinen zur Vermeidung von Betriebsausfällen. Dafür werden datengetriebene Modellierungsverfahren (Maschinelle Lernverfahren) genutzt und weiterentwickelt, die zum Beispiel Maschinenfehler erkennen, bevor sie passieren. Gemeinsam mit dem Projektpartner Benteler entsteht in Paderborn bis 2020 eine der zehn Leuchtturm-Fabriken, in dem die entwickelten Verfahren und Modelle umgesetzt und getestet werden. Der Spitzencluster it’s OWL bringt seine Erfahrung im Bereich Technologietransfer ein. So werden die Erfahrungen und Ergebnisse durch gezielte Aktivitäten für die Partner im Technologie-Netzwerk verfügbar gemacht.



Gemeinsam mit Fraunhofer IEM entwickelte Benteler ein Modell zur vorausschauenden Instandhaltung von Maschinen mithilfe von Big Data. Benteler setzt das Vorgehensmodell nun in der Praxis ein. So können Produktionsstopps vermieden und Kunden zeitgerecht und zu fairen Preisen beliefert werden. „Dank Boost 4.0 haben wir unsere Big-Data-Infrastruktur deutlich verbessert. Und wir erreichen die nächste Stufe der Datenanalytik innerhalb von Benteler. Das Projekt ist ein Treiber, um unsere Kompetenz im Bereich Industrie 4.0 zu erhöhen. Als direkten Nutzen hat es die Gesamtanlageneffektivität der betrachteten Maschinen um fünf Prozent erhöht. Der nächste Schritt ist die Übertragung der Projektergebnisse auf alle BENTELER-Werke weltweit. Auf diese Weise können wir die Anforderungen unserer Kunden schneller, zuverlässiger und mit noch höherer Qualität erfüllen," fasst Emerson Galina, COO Benteler Automotive, die Ergebnisse nach erfolgreichem Projektabschluss zusammen.



Das Fraunhofer IEM, Benteler und it’s OWL sind Partner des EU-Projektes BOOST 4.0, eine der größten europäischen Initiative für Big Data in der Industrie. In die Erarbeitung europäischer Big Data-Standards fließen bestehende deutsche Referenzarchitekturen wie RAMI 4.0 oder der Industrial Data Space mit ein. Methoden und Modelle werden verknüpft und verschiedene Communities und Erfahrungswerte aus Europa zusammengebracht. In dem auf drei Jahre angelegten Projekt arbeiten 50 Unternehmen (darunter Phillips, Siemens, Volvo, IBM) aus 16 Ländern zusammen. Das Projektvolumen umfasst eine Förderung von rund 20 Mio. Euro durch die Europäische Kommission sowie Investitionen von 100 Mio. Euro durch die teilnehmenden Unternehmen. Das Projekt BOOST 4.0 wird gefördert durch das Forschungs- und Innovationsprogramm Horizon 2020 der Europäischen Union.