Industrie 4.0 - Die Aachener Perspektive

 

Am WZL der RWTH Aachen und dem Fraunhofer IPT wurde die komplexe Themenlage "Industrie 4.0" vor dem Hintergrund industrieller Anforderungen in einem übergreifenden Bild zusammengefasst, das sich evolutionär vom aktuellen Stand weiterentwickelt und keine disruptive Verdrängung bestehender Technologien fordert. Wesentlich sind die vier Aspekte

  • Single Source of Truth (SSoT),
  • Cooperation,
  • Automation sowie
  • IT-Globalisation.



Der Fokus im Smart Automation Lab liegt dabei auf den vordringlichen Feldern SSoT und Automatisierung. Diese Felder müssen und werden mit einzelnen evolutionären Schritten in den kommenden Jahren durch Projekte zwischen Wissenschaft und Industrie vorangetrieben und stellen in der ganzheitlichen Betrachtung den Ausgangspunkt für eine intelligente Vernetzung in der Produktion dar, die letztendlich in I4.0-System und Smart Factories münden können.


 
 

Automation Engineering

Durch die engere Vernetzung von virtueller und physikalischer Welt steigen die Anforderungen an das Engineering kontinuierlich. Um die Entwicklungsphase auch bei kürzer werdenden Produktlebenszyklen wirtschaftlich effizient zu gestalten, sollte langfristig eine zunehmende Verlagerung von Funktionstests, Inbetriebnahme oder Prototypenbau ins Engineering stattfinden („Front-Loading“). Dazu ist eine Virtualisierung von realen Produkten notwendig, welche mit einem semantisch angereicherten, konsistenten Produktmodell beginnt und über den Lebenszyklus hinweg an Informationen, Detaillierungsgrad und damit Aussagekraft gewinnt.
Das Smart Automation Lab greift diese notwendigen Forschungsaspekte auf und konkretisiert die Verwendung von im Engineering erstellten Produktmodellen in Verbindung mit einem modellbasierten Produktionsmittel- und Logistikkonzept. Die Individualisierungsregeln leiten sich dabei aus den Fähigkeiten des Produktionssystems ab und können bei dessen Rekonfiguration ebenfalls angepasst werden, um den händischen Programmierungsbedarf signifikant zu reduzieren.

 

 
 

Automatisierung

Die Automatisierung stellt eine Schlüsseltechnologie dar, um bei komplexen Produktionsanforderungen eine höhere Effizienz zu erreichen. Um auf ein und derselben Produktionslinie zahlreiche Variantenausprägungen umzusetzen, sind flexible oder aber rekonfigurierbare Produktionssysteme mit selbstoptimierender Prozessplanung und -durchführung erforderlich. Automatisierung ist in der Vision nicht zwangsläufig von deterministischen Vorgaben geprägt, sondern es können durch die Einführung kognitiver Systeme deklarative Zielvorgaben verarbeitet und in Steuerungsaufgaben umgewandelt werden. Darüber hinaus können konventionellen Steuerungskonzepte, in denen sich Datenflüsse weitgehend vertikal auf Produktionssysteme bzw. Unternehmen beschränken, durch neue Informationstechnologien wie eine unternehmensübergreifende Cloud als zentrale Ressource von globalen Daten und Diensten einem Wandel unterzogen werden. Dort erfasste Daten können abstrahiert, komprimiert und in der Cloud gespeichert werden, falls dies für den weiteren Prozess notwendig ist.