Autor: Otthein Herzog

Anwendungen wie fahrerlose Transportsysteme oder integrierte Robotik weisen in der modernen Fertigung zunehmend autonome Eigenschaften auf. Autonome technische Systeme können sich dynamisch an Benutzer anpassen, die Umgebung wahrnehmen und komplexe Aufgaben eigenständig lösen. Im Betrieb können dabei unsichere Systemzustände in unbekannten Szenarien auftreten, die zu einer Beeinträchtigung oder zu einem Sicherheitsrisiko führen können. Die Selbstheilung ist dabei eine inhärente und notwendige Eigenschaft, um die Resilienz dieser Systeme sicherzustellen. Im Rahmen des Beitrags stellen wir eine Systemarchitektur selbstheilender Systeme vor. Am Beispiel eines autonomen Transportsystems zeigen wir exemplarisch die Ergebnisse und den möglichen Einsatz in der vernetzten Fabrik.

An der Universität Bremen startete am 1. Januar 2004 der neue, von der Deutschen Forschungsgemeinschaft geförderte Sonderforschungsbereich „Selbststeuerung logistischer Prozesse - Ein Paradigmenwechsel und seine Grenzen“. Ziel des neuen Sonderforschungsbereichs ist die systematische und breit angelegte Erforschung und Nutzbarmachung der Selbststeuerung als ein neues Paradigma für logistische Prozesse. Dafür werden in zwölf wissenschaftlichen Teilprojekten geeignete Konzepte und Modelle sowie Methoden und Werkzeuge erforscht und entwickelt, die in einer späteren Phase des Sonderforschungsbereichs in die logistische Anwendung überführt werden sollen.

In diesem Beitrag wird das Konzept des Wearable Computing erläutert und diskutiert, welche Ideen und Technologien sich dahinter verbergen. Dazu gehören u.a. der Einsatz von Wearable Computern und mobilen Ein- und Ausgabemedien, die eine „beiläufige“ Benutzung ermöglichen, bei der das System per Sensorik erfasste Kontextinformationen zur Reduzierung der erforderlichen Interaktion sowie zur Präsentation der richtigen Information zum richtigen Zeitpunkt am richtigen Ort nutzt. Zentrales Merkmal einer Wearable-Computing-Lösung ist der Charakter eines intelligenten Unterstützungs-systems, das dem qualifizierten Benutzer als informationstechnisches Werkzeug bei seiner „mobilen Tätigkeit“ vor Ort zur Verfügung steht. Einsatzbereiche sind z.B. die Wartung großtechnischer Anlagen, die Pflege von Kranken oder Reiseführer. In diesem Beitrag liegt der Fokus auf Innovationen im industriellen Bereich.

Die fehlende Akzeptanz für die Anwendung der Agententechnologie im industriellen Einsatz wird im Besonderen in den komplexen und wenig transparenten Modellierungs- und Designschritten gesehen. Mit der hier vorgestellten „Enterprise Agents”-Architektur soll diesen Problemen begegnet werden. Neben domänen- bzw. betriebsspezifischen Verhaltenssteuerungen, Vokabular und Business Rules werden nur standardisierte Elemente verwendet, sodass eine hohe Transparenz erreicht wird.