EASY – Energieeffiziente Analyse- und Steuerungsprozesse im dynamischen Edge-Cloud-Kontinuum für die industrielle Fertigung
EASY erforscht die Anwendung des föderierten Lernens in industriellen Fertigungsprozessen. Dies ermöglicht kosten- und energieeffiziente Nutzung verteilter Rechnerkapazitäten im Edge-Cloud-Kontinuum. Dazu wird eine skalierbare Open Source Laufzeitumgebung entwickelt, die eine dynamische Verteilung und Ausführung nach Industriestandards beschriebener Dienste ermöglicht. Salzburg Research liefert dazu die österreichischen Beiträge zur Analyse und Vorhersage der Verbindungsqualitäten zwischen Edge- und Cloud-Knoten sowie zur Anomalie-Erkennung in industriellen Kommunikationsnetzen, um eine dynamisch ideale Platzierung der Dienste zu ermöglichen. Diese werden in die Laufzeitumgebung integriert und deren Einsatz in einem Laborprototyp demonstriert.
Für die Fertigungsorganisation nach dem Leitbild der Industrie 4.0, ermöglicht das Edge Computing die datensouveräne, echtzeitnahe Verarbeitung von Daten direkt am Ort der Entstehung. Durch die mit Edge Computing einhergehende deutliche Reduktion der Latenzzeiten wird die produktionsnahe Nutzung industrieller Analytik-, Steuerungs- und KI-Anwendungen vorangetrieben. Dies verspricht eine Steigerung von Produktivität und Ressourceneffizienz für den gesamten Fertigungsprozess. Ziel des Projektes EASY ist es, diese Mehrwerte dadurch zu bewirken, dass ein leicht nutzbares Edge-Cloud-Kontinuum geschaffen wird, das eine Laufzeitumgebung und Dienste für die Ausführung KI-basierter Analyse- und Steuerungsprozesse bereitstellt. Innerhalb dieses Kontinuums wird automatisiert eine dynamische, im Hinblick auf Energiebedarf, Datennutzung und -übertragung optimierte, verteilte Ausführung der Dienste im gesamten Spektrum von zentralen Cloud- bis dezentralen Edge-Instanzen ermöglicht. Insbesondere werden so Data Science- und Steuerungsverfahren leichter für die Automatisierung auf SPS- und Feldebene nutzbar, sodass sich für Anbieter solcher Verfahren neue Marktperspektiven erschließen. Durch Standardisierung und Offenheit wird dazu ein umfassendes Ökosystem geschaffen, welches für rasches Wachstum und internationale Strahlkraft sorgt und zugleich die Markteintrittsbarrieren für neue Akteure, insbesondere KMUs senkt.
Wichtige Eingangsparameter zur Optimierung sind verfügbare Bandbreiten und die Latenz im Edge-Cloud-Kontinuum. Salzburg Research erforscht daher effiziente Analyseprozesse zur Bewertung und Vorhersage der Kommunikationsperformanz von Knoten entlang des Edge-Cloud-Kontinuums. Außerdem sollen mit den Methoden des föderalen maschinellen Lernens die Anomalie-Erkennung in industriellen Kommunikationsnetzen verbessert werden. Diese Dienste werden in der Laufzeitumgebung des Gesamtprojektes integriert und anschließend in einem Laborprototyp evaluiert. Zielgruppen der Ergebnisse sind produzierende Industrie, KMUs, Maschinenhersteller, Cloud-Dienste-Anbieter, sowie Forschungseinrichtungen.
