„AGATA – Analyse großer Datenmengen in Verarbeitungsprozessen“, unter diesem Namen fördert das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) mit über 2,2 Millionen Euro ein Projekt von 7 Partnern aus Forschung und Wirtschaft, darunter auch das Deutsche Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz (DFKI). Unter Konsortialführung des Fraunhofer IOSB-INA werden in AGATA Technologien entwickelt, um die komplexe Datenflut von Verarbeitungsprozessen in Industrie und Landwirtschaft besser wirtschaftlich zu nutzen.
Die Menge an Daten und Informationen wächst rasanter denn je. Durch neue Technologien und den Einzug von Industrie 4.0 werden Verarbeitungsprozesse immer vielschichtiger. Sowohl in der industriellen als auch in der landwirtschaftlichen Produktion sind durch das Internet als Datenquelle, Cloud-Dienste und Sensordaten von Maschinen und ganzen Fabriken immer mehr Informationen digital verfügbar. Durch Sammlung, Analyse und Vernetzung dieser Daten entstehen vielfältige, bislang ungenutzte kommerzielle Anwendungsmöglichkeiten. Immer schnellere Computer und neue Programme mit intelligenten Algorithmen bieten die Grundlage um wichtige Zusammenhänge in Big Data zu erkennen und Informationen miteinander zu verknüpfen.
„In AGATA entwickeln wir ein selbstlernendes Assistenzsystem, das die bei der Produktion anfallenden Datenmengen beobachtet und analysiert, um Zusammenhänge zwischen den Produktionsprozessen, Maschineneinstellungen und Randbedingungen zu finden. Die dadurch gewonnenen Erkenntnisse über Fehler und Abweichungen des Systems sind wichtige Parameter, um den Einsatz der Maschinen zu optimieren und die Effizienz der gesamten Produktion zu verbessern“, so Prof. Andreas Dengel, Standortleiter des DFKI in Kaiserslautern und Wissenschaftlicher Direktor des Forschungsbereichs Wissensmanagement. Das DFKI entwickelt in AGATA Verfahren und Methoden zur Erkennung von Anomalien auf Rohdaten. Solche auffälligen Muster geben Hinweise auf Fehlerquellen oder Optimierungsmöglichkeiten.
Ein Beispiel illustriert dabei die Komplexität der Herausforderung an die Algorithmen eines solchen Systems: Ein Mähdrescher hat mehr als 500 Sensoren und Parameter, die hunderte von Messdaten – teilweise im Sekundentakt – zur Verfügung stellen. Je nach Einstellung und abhängig von Umweltfaktoren wie Lage und Neigung des Feldes, Sonnenschein, Regen oder Wind, variiert die Erntedifferenz der Maschine in Extremfällen um das Zehnfache. Hier gilt es die optimale Einstellung für jedes komplexe Szenario zu finden. Zunächst werden die Messdaten auf Fehler und Unregelmäßigkeiten analysiert um das richtige Setup für die jeweiligen Randbedingungen einzustellen. Die entwickelten Algorithmen werden für Praxistests bei landwirtschaftlichen Anwendungen und zur Prozessanalyse zur Verfügung stehen.
Die Integration von Technologien des „Internet der Dinge und der Dienste“ in der Agrarwirtschaft ist eines der Spezialgebiete des DFKI-Forschungsbereichs Wissensmanagement. So war das DFKI Konsortialführer des Groß-Forschungsprojekts „iGreen“ (igreen-projekt.de), einer Kooperation von 23 Partnern aus der gesamten landwirtschaftlichen Wertschöpfungskette und der angewandten IT-Forschung zur Realisierung eines standortbezogenen Dienste- und Wissensnetzwerks zur Verknüpfung verteilter, verschiedener, öffentlicher, wie auch privater Informationsquellen. Das DFKI arbeitet in AGATA eng mit dem Projektpartner und DFKI-Gesellschafter Claas zusammen und bringt seine Kompetenz in den Bereichen Smart Farming und Big Data ein.
Auf dem Gebiet des Zukunftsthemas Big Data war das DFKI nach eigenen Angaben jüngst auch bei Smart Data-Wettbewerb des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie sehr erfolgreich und schnitt hervorragend im Technologiewettbewerb „Smart Data – Innovationen aus Daten“ ab. Von 130 Einreichungen zu Anwendungen der Datenanalytik in den Bereichen Industrie, Mobilität, Energie und Gesundheit wurden 13 Projekte für die Förderung ausgewählt. Insgesamt ist das DFKI mit den Standorten Kaiserslautern und Saarbrücken sowie dem Projektbüro Berlin an fünf der ausgewählten Vorhaben beteiligt. Mit den Forschungsprojekten „PRO-OPT – Big Data Produktionsoptimierung in Smart Ecosystems“ und „SmartRegio – SmartRegionalStrategy – Strategische Analyse heterogener Massendaten im urbanen Umfeld“ konnten sich die Forschungskonsortien mit Beteiligung des DFKI Kaiserslautern in den Themenfeldern Industrie und Energie gegen die Mitbewerber durchsetzen.
Im vom Fraunhofer IOSB-INA geführten Projekt AGATA sind neben dem DFKI und der Claas KGaA mbH die Bayer Technology Services GmbH, die Hilscher Gesellschaft für Systemautomation und die Tönsmeier Dienstleistungs GmbH & Co KG als Partner beteiligt.
Veröffentlicht von: Magdalena Esterer, Klaus Esterer