Heterogene Systeme für Industrie 4.0 befähigen

Das Fraunhofer-Institut entwickelt zusammen mit Kooperationspartnern eine Open-Source-Middleware um heterogene Systeme für Industrie 4.0 zu befähigen.

In Betrieben sind auch noch heute viele Maschinen im Einsatz, deren unterschiedliche Steuerungssysteme nicht dieselbe Sprache sprechen. Oder die Programme der Fabrikationsanlagen stammen noch aus einer Zeit, bevor die Idee von Industrie 4.0 geboren war.

Im vom BMBF (Bundesministerium für Bildung und Forschung) geförderten Projekt Basys 4.0 realisiert das Fraunhofer IESE mit Fertigungsdiensten eine effizient änderbare Produktion und illustriert, wie diese im Betrieb angepasst werden kann und bei Bedarf individuelle Produkte in eine Massenfertigung integriert. Die Open-Source-Middleware versetzt Fertigungsbetriebe dabei in die Lage, die wandelbare Produktion zu realisieren.

Auf der dem Messestand auf der Hannover Messe verknüpft das Fraunhofer IESE die virtuelle mit der realen Welt. Am Demonstrator tauchen die Besucher in eine interaktive Fertigungswelt ein: Ein interaktiver Tisch und das Modell einer Fertigungsstraße simulieren eine Industrie-4.0-Produktionsanlage, in die Basys 4.0 als Middleware integriert ist. Die wandelbare Fertigung wird durch den Transport unterschiedlich gefärbter Fertigungsteile im Modell einer Fertigungsstraße demonstriert.

Gleichzeitig ist auf dem interaktiven Tisch die Middleware Basys 4.0 mit ihren Verwaltungsschalen als zentrale Kommunikationsschicht zu sehen. In unterschiedlichen Rollen können die Besucher die flexible Fertigung mit Basys 4.0 erleben und etwa als Produktionsleiter, Produktverantwortlicher oder auch Fertigungsmitarbeiter diverse Szenarien ausführen.

So lernen sie die abstrakten Konzepte von Verwaltungsschale, dienstbasierter Produktion und Middleware kennen. Sie erfahren, wie eine dienstbasierte Produktion funktioniert und wie man neue Dienste oder eine Industrie-4.0-Produktion konfigurieren kann.

Im Forschungsprojekt entwickelt das Fraunhofer IESE gemeinsam mit 14 weiteren Partnern aus dem Bereich der Produktionstechnik Konzepte und Lösungen, um digitale Zwillinge als digitale Repräsentanzen für die Produktion zu realisieren. Der Fokus liegt hierbei auf der Umsetzung einer standort- und netzwerkübergreifenden, sicheren und selbstorganisierenden Kommunikationsschnittstelle. Diese verwaltet selbstbeschreibende Datenobjekte.

Mit dem Werkzeug Feral, einem integralen Bestandteil von Basys 4.0, simulieren die Wissenschaftler Anlagensteuerungen, bevor diese tatsächlich umgesetzt werden. Unterstützung dafür kommt von digitalen Zwillingen: Sie bilden Eigenschaften der realen Anlage virtuell ab und ermöglichen risikofreie was-wäre-wenn-Analysen. Darauf basierend entwickeln das Fraunhofer IESE und das Fraunhofer ESK institutsübergreifend im Think Lab Enaris Lösungen, die selbstoptimierende Anlagen realisieren.

db