Im Rahmen eines länderübergreifenden Forschungsprojekts entwickelte ein Team der Fraunhofer Austria Research GmbH und des Fraunhofer IOSB-INA ein innovatives Smart-Retrofitting-Konzept. (Bild: Fraunhofer Austria und Fraunhofer IOSB-INA)
Smart-Retrofitting verbessert die Wartung
Das innovative Smart-Retrofitting-Konzept, entwickelt im Rahmen eines länderübergreifenden Forschungsprojekts zwischen der Fraunhofer Austria Research GmbH und dem Fraunhofer-Institut für Optronik, Systemtechnik und Bildauswertung (IOSB) - Institutsteil für industrielle Automation (INA) in Lemgo, zielt darauf ab, Predictive Maintenance in industriellen Anlagen durch die Integration einer IoT-Plattform und spezialisierter Hardwarekomponenten zu ermöglichen. Das Projekt, das von August 2024 bis Juli 2025 läuft, bündelt die Expertise des Geschäftsbereichs Intelligente Sensorsysteme des IOSB-INA sowie der Gruppe Produktionsoptimierung und Instandhaltungsmanagement von Fraunhofer Austria (FhA), um innovative Lösungen für die Industrie zu entwickeln.
Warum ist Predictive Maintenance ohne Steuerungszugriff möglich?
Im Kern des Systems steht die strukturierte Erfassung von Betriebsdaten wie Vibrationen, Schall, Temperatur und Luftfeuchtigkeit, die eine fundierte Basis für datengestützte Analyse und Zustandsüberwachung schafft. Ein besonderer Vorteil dieses Ansatzes liegt in seiner Fähigkeit, auch ohne direkten Zugriff auf Maschinensteuerungsdaten zu funktionieren, was ihn besonders wertvoll für ältere oder komplexe Anlagen macht. Die entwickelte IoT-Plattform bildet das Herzstück des Systems und wird mittels Bluetooth Low Energy (BLE) automatisch mit akkubetriebenen Sensorboxen verbunden. Diese Sensorboxen, optimiert durch Energy-Harvesting-Methoden, werden direkt an den zu überwachenden Anlagen angebracht. Die erfassten Betriebsdaten der Anlagen werden sowohl in Batches über BLE an den IoT-Hub übertragen, als auch jederzeit als Rohdaten zwischengespeichert.
Retrofit - Die besten Projekte (Kopie)
In einer Brownfield-Region wie Europa ist ein Retrofit von bestehenden Maschinen oder Anlagen oftmals die wirtschaftlichere Lösung. In Kooperation mit der Instandhaltungsmesse Maintenance und ihren Veranstaltern von Easyfairs haben wir herausragende Beispiele zusammengetragen, die zeigen, welche Projekte in Sachen Retrofit heute Maßstäbe setzen.
Sie wollen die Macher und Unternehmen hinter den Retrofit-Projekten kennenlernen? Dann kommen sie am 29. und 30. Oktober 2025 auf die maintenance München.
Weitere Infos gibt es hier: maintenance München, Fachmesse für industrielle Instandhaltung
Machine Learning macht Predictive Maintenance unschlagbar
Ein Schlüsselelement des Konzepts ist der Einsatz von Machine Learning direkt auf dem IoT-Hub. Zunächst kommt unüberwachtes Lernen zum Einsatz, um Klassen bzw. Cluster in den Daten zu identifizieren und zu benennen. Anschließend werden über 30 überwachte Lernalgorithmen gegeneinander getestet, um das optimale Modell für die Anomalieerkennung zu ermitteln. Das gewählte Modell dient als Grundlage für weiteres KI-gestütztes Training und wird spezifisch an den jeweiligen Anwendungsfall angepasst. Ein besonderer Mehrwert entsteht durch die Speicherung aller Modelle in einer PDM-Modelldatenbank, die fortan für verwandte Anlagentypen genutzt werden kann, was die Effizienz bei zukünftigen Implementierungen erheblich steigert.
Predictive Maintenance stärkt Wettbewerbsfähigkeit
Dieser innovative Ansatz bietet Unternehmen eine solide Entscheidungsgrundlage für die Einführung nachhaltiger und kosteneffizienter Instandhaltungsstrategien. Er ermöglicht es, das volle Potenzial industrieller Daten auszuschöpfen und gleichzeitig die Investitionskosten im Rahmen zu halten. Die Implementierung des Smart-Retrofitting-Konzepts geht weit über die reine Datenerfassung hinaus. Es fördert aktiv die Effizienz und Langlebigkeit der Anlagen und trägt maßgeblich zur Reduzierung von Ausfallzeiten und Wartungskosten bei. Dies versetzt Unternehmen in die Lage, ihre Wettbewerbsfähigkeit zu steigern und gleichzeitig ihre Ressourcen optimal zu nutzen. Die Fähigkeit, potenzielle Probleme frühzeitig zu erkennen und präventiv zu handeln, führt zu einer signifikanten Verbesserung der Anlagenverfügbarkeit und -leistung.
Ein weiterer Vorteil des Konzepts liegt in seiner Flexibilität und Skalierbarkeit. Es ist so konzipiert, dass es sich mühelos an verschiedene industrielle Umgebungen anpassen lässt, unabhängig von der Größe oder dem Einsatzgebiet der Produktionsanlage. Die modulare Struktur ermöglicht eine schrittweise Implementierung, wodurch Unternehmen ihre Investitionen gezielt steuern und den Übergang zu einer datengetriebenen Instandhaltung nach ihren individuellen Bedürfnissen gestalten können.
Smart-Retrofitting vernetzt alte Anlagen mit IoT-Power!
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass das vorgestellte Smart-Retrofitting-Konzept einen strukturierten Ansatz zur Modernisierung industrieller Anlagen darstellt. Es ermöglicht Unternehmen, den Übergang zu einer datengetriebenen Instandhaltung effizient zu gestalten und dabei von den Vorteilen der Industrie 4.0 zu profitieren, ohne bewährte und bestehende Anlagen komplett ersetzen zu müssen. Durch die Kombination von IoT-Technologie, fortschrittlicher Sensorik und intelligenter Datenanalyse schafft es eine Brücke zwischen traditioneller Industrietechnik und modernsten digitalen Lösungen. Dies eröffnet Unternehmen neue Möglichkeiten, ihre Produktivität zu steigern, Kosten zu senken und gleichzeitig ihre Nachhaltigkeitsziele zu erreichen.
