Mit VAVID bekommen Technologie-Unternehmen ihre Datenmassen besser in den Griff

In der modernen Produktion sind numerische Simulationen zur Produktentwicklung unverzichtbar, um die Produkteigenschaften im Vorfeld so realitätsnah wie möglich voraus zu berechnen. Die damit verbundenen Berechnungen auf Hochleistungsrechnern (HPC-Systemen) erzeugen zunehmend wachsende Datenmengen. Ein exponentieller Anstieg von Daten in der Industrie ist auch bei der Erfassung von Sensordaten aus dem Betrieb von Maschinen und Anlagen zu beobachten. Die Messdaten erlauben wichtige Rückschlüsse auf die Steuerung und stetige Optimierung der Produktion.

Technologie-Unternehmen stehen angesichts der enormen Datenmengen vor großen Herausforderungen. Die schnelle Übertragung großer Datenpakete innerhalb des Unternehmens oder an externe Partner sowie die Archivierung der Daten setzen eine leistungsfähige IT-Infrastruktur voraus, die oftmals hohe Kosten erzeugt. Zudem werden wichtige Informationen in den Daten häufig nicht erkannt, da entsprechende Methoden zur Datenextraktion fehlen.

Genau hier setzt das Projekt „Vergleichende Analyse von ingenieurrelevanten Mess- und Simulationsdaten“, kurz VAVID, an. „Wir entwickeln verbesserte Techniken zur Datenkompression sowie neue Methoden zur Datenanalyse, zum Datenmanagement und zur interaktiven Visualisierung der Daten“, erklärt Prof. Dr. Jochen Garcke. Er leitet das Geschäftsfeld „Numerische datenbasierte Vorhersage“ am Fraunhofer-Institut für Algorithmen und Wissenschaftliches Rechnen SCAI und ist Koordinator des aus acht Partnern bestehenden Forschungsverbundes.

Bei den in VAVID untersuchten Daten handelt es sich um Ergebnisdaten aus numerischen Simulationen der Automobil- und Windindustrie sowie um Messdaten von Monitoring-Systemen von Windenergieanlagen. Durch die vergleichende Analyse der Daten aus unterschiedlichen Bereichen entwickeln die Partner in einer ersten Phase des Projekts ihre Methodik zur effizienten Datenanalyse. Methoden und Techniken fließen in ein performantes Datenmanagement-System ein, das eine zentrale Datenhaltung sowie effizienten Datenzugriff und -bereitstellung erlaubt.

Mit Blick auf die Endanwender sollen in der zweiten Phase neuartige, allgemein anwendbare Softwarekomponenten entstehen, die später in weiteren Branchen zum Einsatz kommen können. Als Beispiele sind hier die Luftfahrtindustrie oder der Maschinen- und Anlagenbau (Industrieanlagen) zu nennen.

Für den Transfer akademischen Wissens in die industrielle Praxis und die Ausrichtung der Forschung an den Anforderungen der Industrie stehen die acht Partner im Projekt: Fraunhofer-Institut SCAI in Sankt Augustin, Bosch Rexroth Monitoring Systems GmbH in Dresden, GE Global Research in Garching, GNS mbH in Braunschweig, SCALE GmbH in Dresden, SIDACT GmbH in Sankt Augustin, Zentrum für Informationsdienste und Hochleistungsrechnen (ZIH) der TU Dresden und Fakultät für Informatik, Lehrstuhl für Datenbanken, der TU Dresden.

Hinzu kommen als assoziierte Partner die AUDI AG in Ingolstadt, die ParStream GmbH in Köln und die Volkswagen AG in Wolfsburg. Die assoziierten Partner aus der Automobilindustrie gestalten das Verbundprojekt mit, indem sie Anforderungen aus der industriellen Praxis einbringen und relevante Beispieldaten zur Verfügung stellen werden.

Mit dem Projekt VAVID sollen Forschungs- und Entwicklungsanstrengungen in Richtung eines branchenübergreifenden Einsatzes von Big-Data-Technologien gefördert werden. Außerdem sollen die deutsche Informations- und Kommunikationstechnik-Industrie sowie die Wettbewerbsfähigkeit deutscher Unternehmen insgesamt gestärkt werden.

Die Arbeiten im Projekt VAVID haben im September 2014 begonnen und laufen bis Ende August 2017. Das Projektvolumen beträgt rund 3,3 Millionen Euro, worin die Förderung durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) von rund 2,2 Millionen Euro enthalten ist (Förderkennzeichen 01IS14005).

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