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Informatik 5
Information Systems
Prof. Dr. M. Jarke
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MErKoFer


Manager(s)
Research field Engineering Information Systems
Funding BMBF
Status completed

Management von Erfahrungswissen in kontinuierlichen Fertigungsprozessen

Projektbeschreibung

Gemeinsam mit den Meteor Gummiwerken und der aiXtrusion GmbH wird in diesem Projekt die Identifikation und Wiederverwendung von Erfahrungswissen bei der Extrusion von Kautschukdichtungsprofilen erforscht und in einem industriell eingesetzten Prototypen realisiert. 

Dabei werden verschiedene Methoden des Data Mining mit Ontologien und dem Konzept des Case Based Reasoning (CBR) kombiniert, um eine Verbesserung und Unterstützung von Arbeitsabläufen beim Betrieb von Produktionsanlagen durch den Einsatz und die Integration innovativer Methoden zu erreichen. Da sich der Kautschukextrusionsprozess aufgrund einer hohen Zahl relevanter Einflußgrößen und des komplexen Fließverhaltens der verwendeten Rohstoffe nicht mit herkömmlichen numerischen Modellen beschrieben lässt, basieren die im Fertigungsprozess getroffenen Entscheidungen häufig auf dem Erfahrungswissen der Mitarbeiter. Wegen der durch die Anlagenlänge (bis 200 m) bedingten langen Durchlaufzeiten vom Prozessstart bis zur Konfektionierung des Profils und der Trägheit des Prozesses gegenüber Regelungsvorgängen entsteht sowohl beim Anfahren des kontinuierlichen Prozesses bis zur Gutteil-Produktion als auch im Falle von Störungen eine große Menge von nicht wiederverwendbarem Abfalls, was aufgrund der hohen Rohmaterialkosten einen großen Kostenfaktor darstellt.

CBR Zyklus

Da der qualitative Unterschied bzgl. der Einregelung zwischen einzelnen Bedienern dabei oft sehr groß ist, lässt sich durch eine systematische Identifikation und Erfassung des Erfahrungswissens der qualifizierten Maschinenbediener sowie einer geeigneten Präsentation und damit Nutzbarmachung durch andere Mitarbeiter eine Homogenisierung bei der Qualität der Eingriffe und, durch die damit verbunde Minimierung der zur Stabilisierung des Prozesses benötigten Zeit, eine relevante Minderung der Produktionekosten erreichen. 

Das Projekt MErKoFer folgt dabei einem Case-Based Reasoning Ansatz, wobei die Erfassung des Erfahrungswissens nicht durch Interviews der Bediener erfolgt, sondern durch direktes Aufzeichnen der durchgeführten Eingriffe und der relevanten Prozessparameter. Die kontextualisierte Speicherung der erfassten Daten erfolgt basierend auf einer im Vorfeld gemeinsam mit den Domänenexperten erstellten Ontologie, sodass ausgehend vom momentanen Prozessstatus adäquate Maßnahmen aus den in der Vergangenheit gespeicherten Daten mit Hilfe verschiedener Methoden des Data-Mining und der Mustererkennung identifiziert, extrahiert und präsentiert werden.

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Research staff

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Publications

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Project Publications

Sebastian Brandt, Marcus Schlüter, Marcus Raddatz, Matthias Jarke

Management of Experience Knowledge in Continuous Production Processes

13th IFAC Symposium on Information Control Problems in Manufacturing, Moscow, RUS, June 3rd-5th 2009

Sebastian Brandt, Matthias Jarke, Michail Miatidis, Marcus Raddatz, Marcus Schlüter

Management and Reuse of Experience Knowledge in Extrusion Processes

M. Nagl and W. Marquardt (eds): Collaborative and Distributed Chemical Engineering. From Understanding to Substantial Design Process Support. LNCS 4970, Springer Verlag Berlin Heidelberg (2008)

Marcus Raddatz, Marcus Schlüter, Sebastian Brandt, Matthias Jarke, Tom Grimbach, Martin Weck

Identification and Reuse of Experience Knowledge in Continuous Production Processes

9th IFAC Symposium on Automated Systems Based on Human Skill and Knowledge, Nancy, May 22nd-24th, 2006.

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