Überwachung von Dampf- und Gasturbosätzen in der Cloud

„Im Zuge der Energiewende wird sich die Energieerzeugung von Großturbinen auf viele kleinere, dezentrale Industrieturbinen verlagern. Dadurch wird es nötig, die bisher manuelle Datenauswertung zur Anlagendiagnose zu automatisieren. Im Rahmen des QuickChecks konnte schon anhand eines Beispiels gezeigt werden, dass mittels einer KI eine Turbine hinsichtlich ihrer Funktionsfähigkeit überwacht werden kann. Punkte, die im QuickCheck noch nicht adressiert wurden, waren unter anderem die kollaborative Entwicklung solcher Modelle in der Cloud, sowie das Erweitern der ‚Black Box‘ KI, um zusätzliche Hinweise zur Fehlerdiagnose zu erhalten“, erläutert Standortleiter Herr Balbach den Entschluss der Siempelkamp NIS Ingenieurgesellschaft, die Zusammenarbeit mit CC-KING fortzusetzen und aufbauend auf dem QuickCheck einen TransferCheck durchzuführen.

PAISE und SDIL im Einsatz

Christian Kühnert hat sowohl den QuickCheck als auch den TransferCheck betreut, den CC-KING für die Firma Siempelkamp NIS Ingenieurgesellschaft durchgeführt hat.

Herr Kühnert, wie kam es zum TransferCheck mit Siempelkamp?

Ursprünglich hatte sich die Firma Siempelkamp NIS Ingenieurgesellschaft bei uns für einen QuickCheck im Bereich des Monitorings von Turbomaschinen beworben. Gerade für den Einsatz von KI-Methoden im Anlagenmonitoring besitzt das Fraunhofer IOSB eine große Expertise und wir konnten daher sehr schnell erste Ergebnisse vorweisen. Nach dem erfolgreichen Abschluss des QuickChecks waren aber noch viel Fragen offen, die wir unbedingt angehen wollten. Dies umfasste beispielsweise die Interpretierbarkeit der gelernten Modelle oder auch die Frage, wie sich solche Modelle in einer Cloud-Umgebung kollaborativ entwickeln und deployen lassen. Die Durchführung eines TransferChecks lag daher auf der Hand.

Welche Mittel haben Sie eingesetzt?

Zunächst beinhaltete der TransferCheck die Fragestellung, wie ML-Modelle in den produktiven Einsatz gebracht werden können. Wir haben daher mit dem Smart Data Innovation Lab zusammengearbeitet, über das wir Zugriff auf eine cloud-basierte kollaborative Arbeitsumgebung erhalten hatten. Hierüber konnten wir die Modelle entwickeln und später für den Betrieb deployen. Die zweite Fragestellung betraf die Interpretierbarkeit von ML-Modellen. An diesem Thema wird derzeit unter dem Schlagwort „Erklärbare KI“ bzw. „Explainable AI“ massiv geforscht, sodass wir direkt auf Forschungsergebnisse zurückgreifen und diese an den gelernten Modellen testen konnten. Um eine systematische Vorgehensweise zu gewährleisten, haben wir bei alledem das in CC-KING entwickelte Vorgehensmodell PAISE® genutzt.

Was bringt der TransferCheck dem Unternehmen?

Quick- und TransferCheck ermöglichten den Kollegen der Firma Siempelkamp NIS Ingenieurgesellschaft, einen Einstieg in den Einsatz von KI in Ihrem Tätigkeitfeld zu finden. Dabei hat, nach dem erfolgversprechenden Ergebnis des QuickCheck, die Vertiefung durch den TransferCheck viele Aspekte abgedeckt, die nötig sind, um die KI in den realen Praxisbetrieb zu überführen: von der statistischen Datenauswertung bis hin zur Anwendung des ML-Modells in der Cloud. Abgerundet wurde alles durch das aktuell äußerst relevante Forschungsthema Explainable AI.