CPS

Die zunehmende Heterogenität und Komplexität industrieller Anlagenkomponenten verschiedener Hersteller erschwert die einheitliche Handhabung technischer Dokumentationen. Zusätzlich stellt die geforderte Flexibilität bei Systemänderungen eine Herausforderung für die langfristige Nutzbarkeit und rechtssichere Gestaltung dieser Dokumentationen über den gesamten Lebenszyklus cyber-physischer Produktionssysteme dar. Dieser Beitrag eröffnet eine Diskussion zur Technischen Dokumentation 4.0, indem er bestehende Vorgaben und Ansätze systematisch charakterisiert und daraus ein Konzept für ein ganzheitliches Dokumentationsschema ableitet.

[2018] Im Wettbewerb agierende Fertigungsunternehmen benötigen moderne Produktionssysteme, die sowohl durch eine hohe Produktivität bei geringen Kosten als auch durch große Flexibilität bezüglich der zu fertigenden Varianten gekennzeichnet sind.

Cyber-Physische Systeme (CPS) prägen im Rahmen von Industrie 4.0 seit geraumer Zeit die Diskussionen. Die Vision sieht Cyber-Physische Produktionssysteme (CPPS) als wesentlichen Bestandteil der modernen Fabrik zur Sicherstellung der Wettbewerbsfähigkeit produzierender Unternehmen. Wandlungsfähigkeit und Komplexitätsbeherrschung sind u. a. Potenziale dieser neuen Generation des Produktionsmanagements. Die Transformation des theoretischen Konstrukts in die praktische Realisierung kann allerdings nur unter Einbezug der den Anwendungskontext Fabrik prägenden Rahmenbedingungen erfolgen. Gegenstand des Beitrags ist ein Konzept, welches den Brown-Field-Charakter aufgreift und die CPS-Erweiterung bestehender Systeme gestattet.

Industrieroboter stellen aufgrund ihrer freien Programmierbarkeit und einer Vielfalt von Einsatzmöglichkeiten einen wesentlichen Bestandteil moderner, hochautomatisierter Produktionsanlagen dar. Die Einrichtung und Vernetzung dieser Systeme setzt wegen unterschiedlichster Bauformen sowie herstellerspezifischer Steuerungsbefehle allerdings ein hohes Maß an Expertenwissen voraus, welches meist von Systemintegratoren bereitgestellt wird. Hieraus folgt, dass Anwender Robotersysteme repetitiv über lange Zeiträume einsetzen - die inhärente Flexibilität dieser Systeme wird nicht genutzt. Durch diese Einschränkungen können die im Rahmen der Vision „Industrie 4.0“ gestellten Forderungen nach intelligenten, flexiblen und sich selbst vernetzenden Cyber-Physischen Systemen noch nicht erfüllt werden. Im Rahmen des Forschungsprojekts AKOMI wurden deshalb Methoden entwickelt, welche eine automatisierte Vernetzung und lösungsneutrale Programmierung von robotergestützten Montageanlagen ...

Die Konstruktion von Cyber-Physischen Systemen stellt vielfältige Herausforderungen an die Entwickler, die in unterschiedlichsten Bereichen zu verorten sind und sowohl Software, Hardware als auch Kommunikations- und Koordinationsaufgaben beinhalten können. Dieser Beitrag greift hierbei den Aspekt der autonomen Verhaltenssteuerung heraus und zeigt auf, welche Herausforderungen in diesem Bereich adressiert werden müssen. Aufgrund der Komplexität von Architekturen zur Verhaltenssteuerung wurden unterschiedliche generische Architekturen und Frameworks entwickelt, über die ein Überblick gegeben wird. Des Weiteren werden mit SOAR und BDI zwei besonders erfolgreiche und interessante Vertreter herausgegriffen und näher erläutert.

Die Entwicklung von neuen Konzepten in der Produktion und Logistik auf Basis von Industrie 4.0 ist die letzten Jahre schnell vorangeschritten. Treiber sind dabei rasante technologische Veränderungen wie die Einführung von Cyber-Physischen Systemen (CPS). Die Realisierung von CPS erfordert eine disziplinübergreifende Zusammenarbeit von Maschinenbau, Elektro- und Informationstechnik. Das volle Potenzial von Industrie 4.0 kann sich aber nur entfalten, wenn neben technischen Herausforderungen auch betriebswirtschaftliche Perspektiven in die Entwicklung einbezogen werden. Dies bedeutet unter anderem, bereits bei der Entwicklung eines CPS die Dienstleistungsperspektive mit einzubeziehen, integrierte Services zu definieren und als Product-Service System (PSS) Lösung dem Kunden anzubieten. Ziel dieses Beitrages ist es, Anforderungen aus der Dienstleistungsperspektive für die Entwicklung von CPS Systemen darzustellen sowie daraus Ansätze für die Konzeption von Cyber-Physischen ...

Instandhaltung und Service spielen eine herausragende Rolle, wenn es darum geht, die Zuverlässigkeit von Produktionsprozessen und die Wirtschaftlichkeit von investitionsintensiven Produktionsanlagen zu sichern. Mit zunehmender Automation und intelligenter Vernetzung der Produktion wird die Bedeutung der Anlagenverfügbarkeit und damit der Instandhaltung weiter wachsen. Aktuell benötigen Instandhalter und Service-Techniker noch einen erheblichen Anteil ihrer Tätigkeitszeit für die Informationsbeschaffung und -aufbereitung. In vielen Fällen sind relevante Daten der betrieblichen Informationssysteme und der Maschinen für den Instandhalter nicht oder nur eingeschränkt verfügbar. Ressourcen-Cockpits sollen es künftig in Verbindung mit mobilen Endgeräten ermöglichen, dass Instandhalter und Service-Techniker alle relevanten Informationen am Ort ihrer Tätigkeit aufwandsarm, kontextsensitiv und interagierend erreichen können.