Konzept und Implementierung eines Systems zur ereignisinduzierten Informationsbereitstellung im Reinraum

Abstract

In einem Reinraum werden viele Fertigungs- und Reinigungsverfahren, welche eine kontrollierte Umgebung benötigen, durchgeführt. Hier werden Partikelkonzentrationen gezielt überwacht und reguliert. In dieser Arbeit wurde eine grundlegende Architektur sowie ein prototypisches System entwickelt, welches mittels Sensoren definierte Situationen detektieren kann, dem Nutzer zur Verfügung stellt und eine retrospektive Betrachtung ermöglicht. Neben einem Server als zentrale Komponente und einem Dashboard als Benutzerschnittstelle wurden Module entwickelt, welche bestimmte Situationen erkennen können und diese Daten bereitstellen. Um eine lose Kopplung und eine einfache Erweiterbarkeit zu ermöglichen wurde das im Internet-of-Things Bereich weit verbreitete und gezielt für diese Anwendungsfälle entwickelte Messagingprotokoll MQTT genutzt. In der Evaluation wurden einerseits die Sensoren auf ihre Tauglichkeit und Einschränkungen im Reinraum geprüft als auch die Leistungsfähigkeit des Gesamtsystems bei einer großen Anzahl von Modulen, hohen Abtastraten und unterschiedlichen Nutzdatengrößen untersucht. Der prototypische Aufbau konnte die Anforderungen erfüllen und lieferte vielversprechende Ergebnisse. Die einfache Erweiterbarkeit erlaubt es in weiteren Schritten eine Vielzahl an Modulen zu integrieren und so schrittweise die Funktionalität des Gesamtsystems zu erweitern.