Industrie 4.0: Selbststeuernde Prozesse in der Fabrik

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BIBA Bremer Institut für Produktion und Logistik GmbH

Reaktion auf Situationen

Mittels Sensoren erfassen CPS die Umgebungsparameter und wirken mithilfe von Aktoren auf physische Vorgänge ein. Das heißt, sie können auf Situationen reagieren und auf Basis der eigenen Aufgaben zielorientiert und ohne Eingriffe von außen eigene Entscheidungen treffen. Unter anderem per Chips mit einem digitalen Gedächtnis ausgestattet, können zum Beispiel auch die Produkte selbst über das Internet Daten austauschen und die Prozesse aktiv beeinflussen. „Dabei wird der Mensch keineswegs überflüssig“, betont Dipl.-Wi.-Ing. Marius Veigt, Mitglied der CyProS-Gesamtprojektleitung. „Über multimodale Mensch-Maschine-Schnittstellen werden die Mitarbeiter in die Informationsflüsse einbezogen und können in die Prozesse eingreifen. Mobile Assistenzsysteme unterstützen sie bei ihrer Arbeit", erklärt der BIBA Wissenschaftler.

Erprobung im Kompetenz- und Transferzentrum am BIBA

Durch die Verwendung von CPS als Produkte und Betriebsmittel entstehen so genannte Cyber-Physische Produktionssysteme (CPPS). Ziel von CyProS ist es, CPPS zu entwickeln und die Basis für deren Einsatz in der Industrie zu schaffen. Dafür entwickeln die Projektpartner ein repräsentatives Spektrum an CPS-Modulen. Zudem erforschen und erproben sie ihren Einsatz in Produktion und Logistik. So wollen sie die technische und methodische Basis für den wirtschaftlichen Betrieb von CPS in realen Produktionsumgebungen schaffen und universelle Vorgehensweisen und Plattformen zur Einführung von CPPS bereitstellen.

Ein großer Teil des Projektes beschäftigt sich auch mit der technischen Umsetzung, der Integration der Entwicklungen und der sicheren Anwendung im realen Industrieumfeld. Mithilfe der in CyProS geschaffenen Methoden und Werkzeuge sollen bestehende Produktions- und Logistikumgebungen in CPPS übertragen werden können. Das geschieht unter anderem in der Schaufensterfabrik von Wittenstein sowie im „Kompetenz- und Transferzentrum für Cyber-Physische Systeme in der Logistik“ am BIBA. Dort werden die Hard- und Softwarekomponenten und Anwendungen prototypisch erprobt.

Demonstrationsplattform zeigt praktische Relevanz

Die Demonstrationsplattform zeigt die praktische Relevanz der Forschungsarbeiten: Das Projekt will den Dialog zwischen Wissenschaft und Industrie sowie den Transfer der Forschungsergebnisse in die Praxis unterstützen. Weitere BIBA-Aufgaben in dem Projekt liegen in der Entwicklung eines Cyber-Physischen Logistiksystems sowie der Anpassung autonomer Steuerungsmethoden. Dadurch wird es beispielsweise möglich, dass Cyber-Physische Werkstückträger wie etwa Paletten oder Förderbänder Steuerungsaufgaben übernehmen und kurzfristig auf Störungen reagieren können. Hier greifen die BIBA-Wissenschaftler auch auf Erkenntnisse aus ihren Forschungen im Sonderforschungsbereich „Selbststeuerung logistischer Prozesse“ (SFB 637) der Deutschen Forschungsgemeinschaft zurück.

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