Das Fraunhofer IPA und UiPath beginnen eine strategische Zusammenarbeit, um die Anwendungsbereiche von Robotic Process Automation (RPA) für die industrielle Produktion zu erweitern.
Experten für Automatisierungssoftware sowie Produktionstechnik und Automatisierung arbeiten gemeinsam daran, dieses Ziel zu erreichen. Anwendungsfälle sind bisher die Qualitätskontrolle im Reinraum und das Monitoring eines Verfahrens zur Zellkultivierung. Die Ergebnisse sollen künftig gemeinsam mit Industrieunternehmen implementiert werden.
Prozessautomatisierung bei der Steuerung eines Reinraums
Das erste Projekt wird in den Reinräumen des Fraunhofer IPA durchgeführt. Während der Produktion müssen Prozesse und Umgebungsbedingungen im Reinraum ständig kontrolliert werden, um eine optimale Produktqualität zu gewährleisten und mögliche negative Einflussfaktoren frühzeitig erkennen zu können. Die Herausforderung liegt darin, die Daten aus den unterschiedlichsten Quellen (Umgebung, Prozess, Produkt) gleichzeitig zu erfassen und flexibel für weiterführende Analysen bereitzustellen. Um dies zu ermöglichen, bündeln und verarbeiten die beiden Kooperationspartner die Daten auf der UiPath-Plattform. Die gewonnenen Informationen und Modelle sollen zukünftig einen guten Überblick über die aktuelle Situation im Reinraum geben, ohne dass Mitarbeitende diesen betreten müssen. Zudem sollen diese frühzeitig über Änderungen im Produktionsablauf informiert und bei ihrer Entscheidungsfindung in Problemsituationen unterstützt werden. Dazu werden im nächsten Schritt Analysen und Modelle entwickelt, welche historische Daten leichter mit der aktuellen Situation vergleichbar machen. Auf dieser Basis sollen auch Vorhersagen ermöglicht werden, die die Mitarbeitenden frühzeitig über potenzielle Produkteinflüsse und Qualitätsrisiken informieren.
Monitoring eines Verfahrens zur Zellkultivierung durch Bots
Bild: Fraunhofer IPA/Sina-Helena Gross
Die zweite Implementierung von RPA führen die Kooperationspartner in einem biowissenschaftlichen Labor am Fraunhofer IPA durch, in dem Zellkulturen gezüchtet werden. Hier besteht die Herausforderung darin, dass nicht genügend hochqualitative Daten für die Prozesssteuerung und -optimierung zur Verfügung stehen. Die vorhandenen Daten stammen zudem aus verschiedenen Quellen und konnten bisher nur mit einem hohen Aufwand integriert werden.
Die Zellen werden in einem repetitiven Prozess gezüchtet. Die Entwicklung fokussiert sich auf einen Bot, ein Computerprogramm, das die erforderlichen Geräte digital anbindet und Informationen zu den laufenden Prozessen sammelt. Nach jedem Durchlauf prüft der Bot anhand der gesammelten Daten, ob die Zellen bereit zur Weiterverarbeitung sind. So lernen die Bots mit jedem Durchlauf und können die optimalen Kultivierungsparameter bestimmen.
Die Mitarbeitenden prognostizieren, dass das Labor am Fraunhofer IPA die Produktivität um 33 % steigern kann, wenn es vollständig automatisiert ist. Sie sparen Zeit bei repetitiven Aufgaben. Gleichzeitig entsteht ein höherer Durchsatz durch die optimierte Prozesskontrolle, zusätzlich sinkt die Fehlerquote. Dank der permanenten Kontrolle entsteht außerdem eine lückenlose Dokumentation des Prozesses. (eve)
