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Künstliche Intelligenz

Meine Anlage spricht mit mir: KI-Assistent für die Chemie

| Autor: Anke Geipel-Kern

Im ABB-Forschungszentrum in Ladenburg werden KI-basierte Systeme für die Prozessindustrie entwickelt  – Smarte Sensoren, Machine Learning für den goldenen Batch und vielleicht demnächst Siri für den Anlagenfahrer: die Entwickler im ABB-Forschungszentrum sind praktische Visionäre. KI ist für sie eine Methode auf dem Weg zur autonomen Anlage.

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Wann trifft Siri die Chemieanlage? Entwickler bei von ABB arbeiten daran.
Wann trifft Siri die Chemieanlage? Entwickler bei von ABB arbeiten daran.
(Bild: ©Alexander Limbach - stock.adobe.com)

Der Begriff KI ist in aller Munde und auch in der Prozessindustrie beginnt die Zukunftstechnologie Fuß zu fassen. „Gerade in der Chemieindustrie passiert viel im Bereich Künstliche Intelligenz und autonome Systeme“, sagt Dr. Jan-Henning Fabian, Leiter des ABB-Forschungszentrums in Ladenburg.

Der promovierte Physiker Fabian geht mittlerweile vorsichtig mit dem ziemlich inflationär gebrauchten Kürzel KI um, werden doch dadurch Visionen freigesetzt, die momentan mit der Wirklichkeit nicht viel zu tun haben. Hal 1 und 2 respektive Kubricks Odyssee im Weltraum lassen schön grüßen.

Womit sich die rund 100 Entwickler im Forschungszentrum beschäftigen, ist tatsächlich deutlich näher an der Erde als am Weltall und was sie genau tun, treffen die Begriffe Machine Learning oder selbstlernende Systeme weitaus besser. KI ist für die ABB-Tüftler ein Methodenbaukasten, ein technisches Werkzeug, das man benötigt, um eine gewisse Autonomiestufe zu erreichen und das System weiterzuentwickeln. Oft auch in Zusammenarbeit mit Kunden: Das mit neuester Technik ausgestattete Gebäude ist nämlich ein Think Thank, in das jährlich mehr als 1000 Kunden pilgern, um die digitalen Lösungen von morgen zu entwickeln.

Momentan profitieren Internetkonzerne

Auch wenn Marktforschungsunternehmen der Industrie durch den Einsatz der KI gigantische Gewinne in Aussicht stellen, momentan ist das Gebiet der Künstlichen Intelligenz eine Domäne des Konsumentenmarktes: Gewinner sind bislang Google, Amazon und Alibaba. Die Internetkonzerne aus den USA und China entwickeln KI und Plattformen zur Steuerung des vernetzten Zuhauses, von Autos oder von Büros.

Das sei auch deutlich leichter, sagt Dr. Martin Hoffmann. Er leitet die Arbeitsgruppe Industrial Ability und analysiert die Herausforderungen, die industrielle Daten für die Entwicklung lernender Systeme mit sich bringen. Im Konsumentenbereich handele es sich meist um strukturierte Daten.

„Die Individuen sind vergleichbar und haben ähnliche Profile“, erklärt Hofmann. Anders in der Industrie: Sensoren, Meßgeräte, Rotating Equipment, Rohrleitungen und vieles mehr – nirgends gibt es so viele unterschiedliche Apparate und Komponenten wie in einer Chemieanlage. Nichts ist einheitlich, außer der Tatsache, dass hier nicht Psychologie sondern Physik die wichtigste Rolle spielt.

Jeder muss an einem Strang ziehen

Für das entscheidende Momentum in der Entwicklung Machine Learning-basierter Systeme (ML) hält Hoffmann daher das Zusammenspiel von Fachleuten mit Domänenwissen, Data-Science- und Software-Experten. Erste Erfolge gibt es bereits. Wie etwa den ABB Ability Smart Sensor für Motoren, Pumpen und Stehlager, der Informationen zu Betriebs- und Zustandsparametern wie Vibrationen, Temperatur oder Überlastung liefert.

Die Daten werden mit einer cloudbasierten Software analysiert und dem Anlagenbetreiber oder Dienstleister in verwertbare Informationen für die Wartungsplanung zur Verfügung gestellt. Stillstandzeiten sollen sich damit um bis zu 70 Prozent reduzieren lassen. Bereits marktreif ist ebenfalls ABB Ability Batchinsight. Mit der ML-basierten Software können Anomalien in Chargenprozessen frühzeitig erkannt und korrigiert werden.

Ein besonders spannendes Projekt befindet sich noch im Forschungsstadium: Der Industrial Knowledge Assistant – eine Art Siri oder Alexa für die Prozessanlage. Der aus historischen Daten lernende KI-Assistent soll Anlagenfahrer, Servicetechniker und Manager unterstützen, proaktiv bei Problemen benachrichtigen und den Nutzer mit Handlungsempfehlungen durch die Situation leiten.

* Kontakt zum ABB-Forschungszentrum in Ladenburg. Tel.+49-6203 71-0

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