Komplexe Produktionssysteme beherrschbar machen

• Maschinen standortübergreifend vernetzt
• SmartFactory^KL zeigt Demonstrator LIVE und digital

Die vernetzte Produktion bringt Flexibilität, aber auch Komplexität. Die Arbeit in neuen Systemarchitekturen verlangt softwareseitig neue Formen der Kommunikation, der Abstimmung und der Kontrolle. Der Einsatz von KI-Methoden nimmt zu, Wissenschaftler arbeiten an menschenverständlichen „Übersetzungen“. „Vielerorts gibt es tolle Ideen, aber es fehlen noch Standards, um wirklich technologieübergreifend neue Techniken zu implementieren“, sagt Prof. Martin Ruskowski, Vorstandsvorsitzender der SmartFactory Kaiserslautern. „Das bedeutet, dass wir uns bei Schlüsseltechnologien einigen müssen, damit wir in der Entwicklung weiterkommen.“

Die Zukunft heißt „Shared Production“
Die skillbasierte Zusammenarbeit autonomer Module, auch über die Fabrikhalle hinaus, ist seit Jahren ein Forschungsinhalt der SmartFactory Kaiserslautern (SF-KL) und der Kern der Vision Production Level 4. Im Moment beschäftigen sich Arbeitsgruppen innerhalb des Vereins mit Fragen rund um die Koordination der autonomen Elemente. „Wir entwickeln Konzepte für Multiagentensysteme“ erklärt Ruskowski. „Denn wir stehen vor der Aufgabe, dass sich die Teilnehmer in den Netzwerken abstimmen und koordinieren müssen. Dazu benötigen sie Informationen über die zu fertigenden Produkte, ihren Standort, sowie die ausgeführten und anstehenden Arbeitsschritte.“ Bisher wurden diese Informationen im Produkt selbst hinterlegt, bspw. in einem RFID-Chip. Davon wollen die Wissenschaftler wegkommen, weil es Probleme mit sich bringen kann, etwa bei der Wärmeumformung oder in Tauchbädern. „Derzeit arbeiten wir an einer zentralen Registry, auf die alle Skills zugreifen können“, so Ruskowski weiter.“ Die Fähigkeiten (Skills) sollen als gekapselte Einheiten technologieunabhängig funktionieren, aber dank definierter Standards trotzdem zusammenarbeiten können. Dabei spielen „Production Bots“ oder „Softwareagenten“ eine zentrale Rolle bei der Arbeitsorganisation. Das Thema beleuchtet Prof. Ruskowski in seiner Keynote „autonom, resilient, agil – Production Level 4 definiert die Produktion der Zukunft neu“ auf der Hannover Messe am 13.04. um 14:45 Uhr.

GAIA-X Simulation
Maschinendaten auszuwerten und zu verstehen gehört zu den Forschungsprojekten und Themen innerhalb des Netzwerkes der SmartFactory^KL. Eine, im Partnerkreis entwickelten Simulation zeigt beispielhaft, wie die Kommunikation auf Maschinenebene aussehen kann. „Das ist nur der erste Schritt. KI Methoden müssen auf jeder Ebene für einen Menschen verständlich sein“, betont Ruskowski, „denn nur dann können wir Fehler erkennen und gegebenenfalls auch eingreifen.“ Die Simulation wird mehrfach im umfangreichen LIVE-Programm der SmartFactory^KL vorgeführt.

Der Production Level 4 – Demonstrator im Internet
Ohne physische Messe setzt die SmartFactory^KL auf eine regelmäßige LIVE-Vorführung des Demonstrators über die Seite der Hannover Messe, aber auch auf YouTube. Dazu kommt eine interaktive Darstellung im Internet. „Wir möchten zeigen, woran wir mit unseren 22 Demonstratorpartnern aktuell arbeiten“, sagt Ruskowski. „Aktuell konzentrieren wir uns darauf, dass komplexe Systems zu stabilisieren. Das sind meist unsichtbare Arbeitsschritte auf Softwarebasis oder gemeinsame Definitionen.“ Dazu kommt noch die Forschung zu Themen wie Lebenszyklusakte, Ressourcenoptimierung, Multiagentensystemen oder Schnittstellenstandards für GAIA-X im Projekt smartMA-X.

• B&R Industrie-Elektronik GmbH
• BELDEN Electronics GmbH
• Bosch Rexroth AG
• Deutsche Telekom
• DFKI GmbH
• Empolis Information Management GmbH
• EPLAN Software & Service GmbH & Co. KG
• German Edge Cloud GmbH & Co. KG
• HARTING KGaA
• Huawei Technologies Düsseldorf GmbH
• IBM Deutschland GmbH
• KIST Europe Forschungsgesellschaft mbH
• MiniTec GmbH & Co. KG
• Pfalzkom GmbH
• Perinet GmbH
• Pilz GmbH & Co. KG
• proALPHA Business Solutions GmbH
• Siemens AG
• TÜV SÜD AG
• TE Connectivity Germany GmbH
• Technische Universität Kaiserslautern
• Weidmüller Interface GmbH & Co. KG