MAN Energy Solutions SE ist ein deutsches internationales
Unternehmen, das unter anderem Gasturbinen für mechanische
Antriebe und die Stromerzeugung herstellt. Die Gasturbinen
werden oft in entlegenen Gebieten eingesetzt, wo ein
Ausfall der Maschine schwerwiegende Folgen haben kann.
Im Jahr 2020 hat MAN Energy Solutions SE gemeinsam mit
MathWorks Consulting einen Proof of Concept für ein
maschinelles Lernverfahren zur Erkennung von
Fehlerzuständen in Gasturbinen durchgeführt. Ziel war es,
den zeitaufwändigen Prozess der Visualisierung und
manuellen Auswertung von gemessenen Sensordaten zu
automatisieren, um Fehlerzustände in Gasturbinen
frühzeitig zu erkennen.
Da reale Sensordaten ungelabelt sind und Fehlerfälle nur
verhältnismäßig selten auftreten, wurden simulierte
Gasturbinendaten erzeugt. Es wurden zwei Datensätze
generiert: ein umfassender gerasterter Satz für Training
und Validierung und ein zufälliger Satz für die
Prüfung.
Mit dem Trainingsdatensatz wurde in MATLAB ein Modell
erstellt, das die Fehlerart und die Fehlergröße mit hoher
Genauigkeit durch maschinelles Lernen vorhersagt. Das
Modell ist eine Kombination aus einem Klassifikator (zur
Vorhersage der Fehlerart) und einem Regressionsmodell (zur
Vorhersage des Fehlerausmaßes). Anschließend wurde das
Modell anhand der Testdaten getestet
(Klassifizierungstestfehler <10%).
Occupancy Detection is a machine learning task that uses sensor data from a room to classify timespans when the room is occupied by one or multiple people, and timespans when it is vacant. This task allows to implement a demand-based heating system relying on remotely controlled thermostats with integrated sensors. vilisto's solution shows to save up to 30% of heat energy. It proves an effective measure against climate change and dependency of natural gas. Meanwhile, we have to manage challenges of broken sensors, messy data, data drift and data protection.
Die Transformation der linearen in die zirkuläre
Wirtschaft stellt die einzelnen Unternehmen vor große
Herausforderungen. Denn die Forderung, sich auf den
Werterhalt von Produkten, Angeboten und Materialien zu
fokussieren, lässt sich leichter stellen als umsetzen.
Denn z.B. das Design für den längeren Gebrauch eines
Produktes bedeutet möglicherweise Reparaturfähigkeit, dazu
neue Schnittstellen und Prozesse zur Weiter- oder Rückgabe
der Produkte und damit auch neue Anforderungen an
Geschäftsmodelle und Kommunikation.
Im weltweiten Vergleich gibt es Unternehmen, die sind in
der Erfüllung dieser neuen Anforderungen schon recht weit.
Hinzu kommen Forschungsprojekte von Wissenschaft und
Praxis, in denen die o.g. Aspekte durchdacht und mit neuen
Lösungsansätzen umgesetzt wurden.
Doch das Problem ist: Es gibt bislang keine Datenbank, die
den Unternehmen ermöglicht, systematisch nach Good
Practice zu suchen, davon zu lernen und so eigene Schritte
in der Transformation einzuleiten. Natürlich gibt es
zahlreiche Datenbanken, in denen Ergebnisse gesammelt
werden:
[1]
oder
[2].
Doch die Datenbanken sind
sehr divers und nicht vergleichbar.
Die Frage ist also: Kann machine learning den Unternehmen
helfen, die richtigen und passenden Lösungen für ihre
Transformation zu finden? Und wenn ja, wie?