Fraunhofer-Institut für Digitale Medientechnologie IDMT
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IMPASA

Intelligentes akustisches Monitoring für den Einsatz in der Industrie

Das ZIM-Projekt IMPASA

In der Produktion 4.0 liefern Sensoren wertvolle Informationen für die Zustandsüberwachung von Anlagen und Prozessen, bei der Qualitätsprüfung sowie für die vorausschauende Wartung. In dem ZIM-Projekt IMPASA soll eine anwendungsoffene, intelligente Sensorplattform für den Einsatz in der Industrie weiterentwickelt werden, die auf akustische Ereigniserkennung setzt.  

Das Akronym IMPASA steht für »Intelligente akustische Monitoring-Plattformen und Sensornetzwerke für den Einsatz in industriellen Anwendungen«. IMPASA ist ein vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi) gefördertes Projekt aus dem Zentralen Innovationsprogramm Mittelstand (ZIM). Im Vorhaben werden die „Ohren für die Maschinenhalle” entwickelt. Es handelt sich dabei um intelligente akustische Sensorsysteme für industrielle Anwendungen. Die Sensoren werden zur Maschinen-, Anlagen- und Prozessüberwachung eingesetzt und sind in der Lage durch Analyse des aufgenommenen Luft- und Körperschalls auf akute Maschinenfehler, Verschleiß oder Qualitätsmängel hinzuweisen.

Im Projekt steht die Nutzung verteilter Sensorik und deren Zusammenführung zur Generierung von räumlichen Zusatzinformationen im Vordergrund. Ausgehend vom Sensorsystem Sentry der point omega AG sollen wesentliche Anpassungen in Soft- und Hardware durchgeführt werden. Darunter fallen

  • die Verbesserung der mehrkanaligen Mikrofonierung samt Audio-Vorverarbeitung,
  • die Miniaturisierung und mobile Verfügbarkeit des Systems
  • sowie die Verbesserung der verteilten KI.

Drahtlose Kommunikationskanäle vereinfachen die Skalierbarkeit des Systems und adressieren damit komplette technische Infrastrukturen. In einer zu entwickelnden, frei konfigurierbaren graphischen Benutzeroberfläche werden in einem nächsten Schritt die verteilten Sensorknoten zu anwendungsabhängigen Sensornetzwerken zusammengeführt.

Intuitive Möglichkeiten zur Inbetriebnahme, Bedienung und Wartung sollen erprobt werden. Datengetriebene Geschäftsmodelle »as a Service« bilden den branchenoffenen betriebswirtschaftlichen Fokus des Projektes. Die Datensicherheit ist durch eine 100% Datenverarbeitung auf der Sensoreinheit sichergestellt.

Um die Entwicklungen im Projekt nah am Marktbedarf auszurichten, werden frühzeitig ausgewählte Endnutzer praxisnah über Pilotanwendungen in das Projekt eingebunden. So soll sichergestellt werden, dass IMPASA Lösungen von hoher Relevanz für reale Anwendungen hervorbringt.

Aufgabenbereiche des IDMT-HSA

  • Digitale Mikrofonie und Mikrofonarrays sowie Robustheitssteigerung gegenüber Umwelteinflüssen
  • Entwicklung von Softwaremodulen zur Signalvorverarbeitung akustischer Signale als Teil des Erkennersystems
  • Generierung eines anwendungsspezifischen Erkennermodells in Zusammenarbeit mit Endanwendern und assoziierten Partnern
  • Erweiterung der Sensoreinheiten um drahtlose Kommunikationsschnittstellen und Ortungsfunktionen
  • Sensornetzwerketablierung und Testbed-Aufbau
     

Ziel des Projekts

Entwicklung einer hochintegrierten, anwendungsoffenen und intelligenten akustischen Sensoreinheit für den Einsatz in industriellen Anwendungen, durch modulare Softwarekomponenten über entsprechende Nutzerschnittstellen anpassbar.

Statement des Netzwerkmanagements embeteco GmbH

zur erfolgreichen Zusammenarbeit entlang der Netzwerkphase 1 und 2

»Im Zuge des steigenden Bedarfs für spezialisierte Plattformlösungen im Industrie 4.0 Softwaremarkt, hat das Projektkonsortium von IMPASA eine für den Mittelstand ökonomisch und ergonomisch geeignete Lösung für diverse Anwendungsszenarien in der Industrie konzipiert. Im Rahmen des Vorhabens IMPASA soll eine skalierbare und branchenoffene Lösung entwickelt werden, die sowohl die Komplexität der Mensch-Maschine-Schnittstellen und den Datenschutz im industriellen Kontext berücksichtigt. Wir konnten von den innovativen Ideen des Fraunhofer IDMT und dem branchenspezifischen Wissen von Point omega AG im STRATUS ZIM Netzwerk – insbesondere im Nischenthema: Sensorenplattform - profitieren. Die komplexen Themen, wie akustisches Monitoring und skalierbare Sensorenplattformen, eröffnen neue Möglichkeiten für Innovationen im mittelständisch geprägten Markt und bieten Alternativen zu den großen Plattformanbietern.«

Ray Kodali, Verantwortlicher Netzwerkmanager im STRATUS Netzwerk

Das Projekt IMPASA wird vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi) unter dem Förderkennzeichen 16KN076228 im Förderprogramm Zentrales Innovationsprogramm Mittelstand ZIM gefördert. Projektträger ist der VDI/VDE-IT in Berlin.

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