Fraunhofer-Institut für Keramische Technologien und Systeme IKTS
Fraunhofer-Institut für Keramische Technologien und Systeme IKTS

OpenZfP-KI-Portal

Dienstleistung

Ab sofort besteht mit dem OpenZfP-KI-Portal des Fraunhofer IKTS die Möglichkeit, Audiodaten von Maschinen und Anlagen auf Anomalien zu untersuchen und mittels Künstlicher Intelligenz (KI) auswerten zu lassen. Anomalien sind Abweichungen vom Normalzustand, die Hinweise auf Verschleiß, lockere oder defekte Bauteile liefern. Diese Abweichungen müssen noch keine Auswirkungen auf den Prozess haben, können aber zu verminderter Qualität, Störungen im Ablauf oder gar zu einem Ausfall führen.

Bisher werden solche Daten nur stichprobenartig, meist auch händisch geprüft und stützen sich in vielen Fällen auf Erfahrungen der Prüfenden. Das OpenZfP-KI-Portal soll nun die Prüfung automatisieren und nachvollziehbar gestalten. Die Wahrscheinlichkeit der Fehlererkennung ist von der jeweiligen Anwendung abhängig und liegt bei bis zu 100 Prozent.

Für eine Analyse müssen Audio-Aufnahmen des Prozesses in das OpenZfP-KI-Portal geladen werden. Ein eigens trainierter Algorithmus führt dann die Anomalie-Detektion durch und gibt die Ergebnisse als Spektrogramm aus. Über Markierungen in der Grafik können auch Ungeübte erkennen, in welchem Bereich Abweichungen auftreten, und so die Fehlersuche eingrenzen.

Das Portal bietet einen automatischen Modus, der mit Standardparametern voreingestellt ist und sich besonders für Anwender eignet, die erst beginnen, sich mit KI zu beschäftigen. KI-Erfahrene hingegen können den Profimodus nutzen und einzelne Parameter selbst justieren. Durch den experimentellen Charakter der Datenanalyse sollen Berührungsängste im Umgang mit KI abgebaut werden.

Für die Nutzung des Portals ist eine Registrierung nötig. Die Daten werden nur für die eigene Datenklassifizierung verwendet; eine Weitergabe oder Weiternutzung durch Dritte erfolgt nicht. Nach 30 Tagen werden die Daten automatisch gelöscht. Bis dahin besteht für Anwendende die Möglichkeit, die eigenen Daten erneut klassifizieren und ggf. mit anderen Parametern bewerten zu lassen. Es ist auch möglich, eigene Daten anonym zu »spenden« und so dem Portal zu einer breiteren Datenbasis zu verhelfen, um die Algorithmen der KI weiter zu trainieren. 

 

© Fraunhofer IKTS
Output des OpenZfP-KI-Portals: Links das Spektrogramm des Normalzustands (ohne Fehler) und rechts das Spektrogramm des Zustands mit Fehlern. Die Anomalien sind rot markiert.

 

Wer kann das Portal nutzen?


Das Portal steht allen offen: Anlagenbetreibern, Technikern, Mitarbeitenden aus Forschungsabteilungen, Wartungsfirmen und sonstigen Interessierten. KI-Erfahrungen sind keine Voraussetzung, da in einem automatischen Modus analysiert werden kann, in dem die wichtigsten Parameter bereits voreingestellt sind. Nutzende, die bereits über KI-Erfahrungen verfügen, haben die Möglichkeit, einzelne Parameter selbst anzupassen.

 

In welchen Sprachen ist das Portal verfügbar?


Bei der Nutzung des Portals kann zwischen Deutsch und Englisch gewählt werden.

 

Was kostet die Nutzung?

 

Die Nutzung des Portals ist kostenfrei.

 

Für welche Anwendungen eignet sich die Anomaliedetektion?

 

Die Anomaliedetektion eignet sich für viele Anwendungen in der Industrie, wie die Diagnose allgemeiner Maschinengeräusche, der Geräusche von Pumpen und Ventilen, von Sortiergeräuschen. Aber auch alltägliche Geräusche sind analysierbar: wie die von Haushaltsgeräten, Fahrzeugen oder natürliche Geräusche wie Vogelzwitschern oder Wassergeräusche. Dem Anwendungsgebiet sind nahezu keine Grenzen gesetzt.

 

Welche Anforderungen werden an die Daten gestellt, die hochgeladen werden?

 

Die Daten können mit dem Smartphone oder von bereits installierten Mikrofonen aus bestehenden Anlagen zur Prozessüberwachung oder Qualitätskontrolle aufgenommen werden. Wichtig ist, dass mindestens fünf Audiodateien hochgeladen werden, wovon im Idealfall über die Hälfte den Normalzustand, d. h. ohne Fehler, abbilden sollten.

 

Sind meine Daten sicher?

 

Ihre Daten sind sicher. Die Daten werden nur für die eigene Klassifikation genutzt und nach 30 Tagen aus dem System gelöscht. Die Server, auf denen die Daten temporär gespeichert und verarbeitet werden, sind Fraunhofer-eigene Server, sodass keine Datenweitergabe an Ditte oder in das Ausland erfolgt.

Sollten Sie sich aktiv für eine »Spende« Ihrer Daten entscheiden, verhelfen Sie dem System zu einer breiteren Datenbasis und damit zur Weiterentwicklung der Algorithmen.

 

Warum betreibt das Fraunhofer IKTS das OpenZfP-KI-Portal?

 

Mit dem OpenZfP-KI-Portal möchten wir Berührungsängste mit KI abbauen und potenzielle Anwender ansprechen. Sollten Sie eine Klassifikation Ihrer Daten wünschen, die speziell auf Ihre Anwendung zugeschnitten ist, unterstützt Sie unsere Forschungsgruppe »Kognitive Materialdiagnostik« gern bei der KI-basierten Auswertung der Daten, beim Entwickeln und Trainieren angepasster Algorithmen sowie bei der Integration entsprechender Audiotechnik (Mikrofone) und KI-Überwachung für die automatische und kontinuierliche Anomaliedetektion in Ihrer Anlage.

Demo-Video des OpenZfP-KI-Portal