Whitepaper
Industrial Edge Cloud
(11/2021)
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Als Update von Industrie 4.0 arbeitet die SmartFactoryKL an Production Level 4 (PL4). Während Industrie 4.0 den groben Rahmen für Digitalisierung und die Vernetzung von Maschinen bietet, integriert Production Level 4 Autonomie,
Mensch und IT als autonome Elemente (Skills, Maschinenfähigkeiten) in einer Shared Production. Um autonome Produktion zu ermöglichen ist die Erfassung, Bearbeitung und Auswertung von Daten bis hin zu angebotenen, so genannten Federated Services von großer Bedeutung. Dabei stellt der Aufbau und die Anwendung von Edge- und Cloudtechnologien sowie die notwendige Architektur eine große Herausforderung für das Produktionsumfeld dar. Es wurde erkannt, dass zunächst die Begriffsdefinition der verschiedenen Instanzen notwendig ist. So wurde u. a. der Begriff „Industrial Edge Cloud“ eingeführt und definiert. Darüber hinaus wurde für die zukünftige Anwendung die Bedeutung der erforderlichen Rechenkapazität unter Berücksichtigung der Echtzeitfähigkeit aufgezeigt.
Safety-Anforderungen an die digitale Maschinenrepräsentanz
2020 (09/2020)
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Die Arbeitsgruppe 2 „Connect & Control“ (vormals AG 1 „Smarte Infrastruktur“) der SmartFactoryKL befasst sich u. a. mit dem Thema Safety in modularen Industrie 4.0-Produktionsanlagen. Für das Ermöglichen der praktischen Umsetzung einer vereinfachten, teil- oder vollautomatisierten Maschinensicherheitsbewertung sind konkrete Anforderungen an die Safety-Inhalte der digitalen Repräsentanz einer Maschine zu stellen. Im Sinne von „Plug&Produce“ und damit der einfachen Austauschbarkeit von Maschinenmodulen einer Produktionsanlage sollten die aus Safety-Sicht erforderlichen Inhalte einer digitalen Maschinenrepräsentanz standardisiert werden. Des Weiteren wurde das Erfordernis einer standardisierten Safety-Semantik erkannt. Diese beiden identifizierten Erfordernisse zur Standardisierung sind nicht nur für die Umsetzbarkeit von „Plug&Produce“ erforderlich, sondern auch für die Realisierung von „dynamischer Maschinensicherheit“, welche das Heben von zusätzlicher Effizienz und Produktivität ermöglicht.
Smart Safety – Sicherheit
in modularen Produktionsprozessen (04/2019)
Die Arbeitsgruppe 1 „Smarte Infrastruktur“ der SmartFactoryKL befasst sich mit dem Thema Safety an modularen Maschinen. Aufbauend auf den Überlegungen des Whitepapers zur Hannover Messe 2018 wurde das bestehende Konzept um mehrere Ebenen der sicherheitstechnischen Überprüfung von modularen Maschinen erweitert. Dabei soll gezeigt werden, wie durch die Definition und Nutzung von anwendungsfallunabhängiger, zertifizierter Software die Schnittstellenkomplexität von verketteten Anlagen auf ein beherrschbares Niveau reduziert werden kann.
Safety an modularen
Maschinen
(04/2018)
Die Arbeitsgruppe 1 „Smarte Infrastruktur“ der SmartFactoryKL befasst sich mit dem Thema Safety in modularen Industrie 4.0-Produktionsanlagen. Ziel ist eine Anlagenstruktur, die Flexibilität und Wandelbarkeit, u. a. durch Modularisierung ermöglicht. Eigensichere Module werden mit konventioneller, funktionaler Sicherheit ausgestattet. Dennoch bestehen Abhängigkeiten zwischen den Modulen. Es ist eine neue Safety-Architektur in modularen Systemen notwendig, die auch unbekannte Module unterstützt.
Exemplarische Übertragung der RAMI 4.0 Verwaltungsschale auf die SmartFactoryKL-Systemarchitektur für Industrie 4.0-Produktionanlagen (04/2017)
Das Whitepaper beschäftigt sich mit der digitalen Repräsentation der aus der SmartFactoryKL-Systemarchitektur hervorgehenden, modularen Bausteine von Industrie 4.0-Produktionsanlagen. Die Arbeitsgruppe digitale Fabrik der SmartFactoryKL nimmt dabei konkreten Bezug auf das sogenannte Verwaltungsschalenkonzept der Plattform Industrie 4.0. Verschiedenste Objekte, u.a. die herstellerübergreifenden Produktionsmodule, werden basierend auf existierenden Standards mit relevanten Objekt- und Instanzdaten aus dem Engineering-Prozess versehen, angereichert, verwaltet und für konkrete Anwendungsbeispiele, wie beim (Re-)Engineering der skalierbaren Produktion, sinnvoll eingesetzt.
SmartFactoryKL-Systemarchitektur für Industrie 4.0-Produktionsprozessen (04/2018)
Die Systemarchitektur für Industrie 4.0-Anlagen (I4.0-Anlagen) dient Anwendern als technologisches Lösungsmuster, um in ihrer diskreten, automatisierten Fließfertigung kundenindividuelle Produkte und eine langfristige Wandelbarkeit zu realisieren. Hierzu beschreibt die Systemarchitektur sowohl aus mechanischer, elektrotechnischer als auch informationstechnischer Sicht Ansätze zur Modularisierung von I4.0-Anlagen und spezifiziert Schnittstellen, mit denen eine herstellerunabhängige Umsetzung möglich ist. Die Systemarchitektur baut auf den Ergebnissen des vorherigen Whitepapers auf und ergänzt diese um neue Bereiche. So werden z.B. die Rolle der Logistik und Modularisierung innerhalb der Fertigungsmodule weiter vertieft. Die Systemarchitektur wurde von der SmartFactoryKL und deren Partnern erfolgreich in der Praxis umgesetzt und erprobt.
SmartFactoryKL-Systemarchitektur für Industrie 4.0-Produktionsprozessen (04/2016)
Dieses Whitepaper beschreibt eine Systemarchitektur für Industrie 4.0-Produktionsanlagen in der diskreten, lose verketteten Fließfertigung. Die Systemarchitektur dient als ein Lösungsmuster für die Konzeption moderner Produktionsanlagen, die sich durch mechatronische Wandelbarkeit, individualisierte Massenproduktion und inner- sowie überbetriebliche Vernetzung auszeichnen. Ergänzt wird die Systemarchitektur durch einen Satz herstellerübergreifender Spezifikationen zu mechanischen, elektromechanischen und informationstechnischen Aspekten, die am Beispiel der Pilotanlage der SmartFactoryKL entwickelt, angewendet und demonstriert wurden. Die Systemarchitektur wird abschließend in das Referenzarchitekturmodell Industrie 4.0 (RAMI 4.0) der Plattform Industrie 4.0 eingeordnet.