Edge-Device Softwareentwicklung

Digitaler Zwilling

Wie lässt sich das Verhalten komplexer Industrieanlagen präzise vorhersagen und optimieren? Das Berliner KI-Startup Industrial Analytics schafft mit digitalen Zwillingen und Revolution Pi als Edge Device neue Möglichkeiten für vorausschauende Anlagenoptimierung.

Herausforderung

Um einen präzisen digitalen Zwilling einer Industrieanlage zu erstellen, werden hochqualitative Daten aus verschiedenen Quellen benötigt. Diese müssen nicht nur zuverlässig erfasst, sondern auch direkt an der Quelle (Edge) vorverarbeitet werden. Besonders herausfordernd ist dabei die Kombination von Prozessdaten aus dem Leitsystem mit hochfrequenten Maschinendaten von Beschleunigungssensoren zu einem aussagekräftigen Gesamtbild.

Industrial Analytics IA GmbH kombiniert Ingenieurwissen mit KI zur Optimierung rotierender Maschinen und Industrieanlagen. Seit 2022 Teil von Infineon Technologies, profitieren Kunden wie Vattenfall und PCK Raffinerie von innovativer Schwingungsanalyse und nachhaltigen IoT-Lösungen.

Überblick Software-Architektur — Software-Architektur.

Lösung

Industrial Analytics entwickelte eine Edge Box, die Revolution Pi als zentrale Komponente nutzt. Der RevPi Connect wurde aufgrund seiner Linux-Kompatibilität gewählt, die den Einsatz der performanten Programmiersprache Julia ermöglicht. In Kombination mit dem RevPi AIO Modul können verschiedenste Prozessdaten wie Temperatur, Druck und Strom erfasst und vorverarbeitet werden.

Zusätzlich ermöglichen hybride KI-Modelle, die physikalisches Wissen mit maschinellem Lernen kombinieren, eine präzise Analyse der Daten und eine effektive Optimierung der Anlagen.

Installation von RevPi Connect und RevPi AIO im Schaltschrank — RevPi-Installation.

Implementierung

Die Edge Box fungiert als intelligentes Vorverarbeitungssystem. Sie erfasst sowohl Prozessdaten aus dem Kundenleitsystem als auch Maschinendaten von einer speziellen Messkarte für Beschleunigungssensoren. Der Revolution Pi fungiert als Edge-Computing-Plattform, die Daten sammelt, vorverarbeitet und für Analysen in der Cloud vorbereitet. Die Daten werden mittels Edge Analytics Software ausgewertet, in Batches eingeteilt und für die weitere Analyse in der Cloud vorbereitet. Das System ist durch seine API-basierte Architektur leicht in bestehende Infrastrukturen integrierbar, ohne zusätzliche Werkzeuge oder aufwendige Konfigurationen.

Verwendete Technologien:

RevPi Connect als Edge Computing Device
RevPi AIO für Prozessdatenerfassung
Programmiersprache Julia für Echtzeitdatenverarbeitung
Edge Analytics Software
Beschleunigungssensoren mit spezieller Messkarte
Integrierter Watchdog für Systemsicherheit

“Der RevPi Connect und die RevPi AIO Module erfüllen perfekt unsere Anforderungen an hochqualitative Datenerfassung und Vorverarbeitung auf der Edge Box.”

Rubens Rossi, Experte für Schwingungsanalyse bei Industrial Analytics

Ergebnis & Ausblick

Das System ermöglicht die Erstellung präziser digitaler Zwillinge, die zur Identifikation von Anomalien und Simulation neuer Betriebszustände genutzt werden können. Dies schafft entscheidende Wettbewerbsvorteile durch optimierte Anlageneffizienz und vorausschauende Wartung. Zukünftig können auch Produktinnovationen und alternative Brennstoffe im digitalen Zwilling simuliert werden.
Weitere Informationen zu Industrial Analytics