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Forschungsziel: Das Verbundprojekt itsowl-AWaPro wird im Rahmen Spitzenclusters Intelligente Technische Systeme OstWestfalenLippe (it's OWL) durchgeführt. Im Rahmen dieses Verbundprojekts sollen die Voraussetzungen dafür geschaffen werden, Produktionssysteme als wandlungsfähige Systeme zu gestalten. Dabei werden insbesondere die informationstechnologischen und automatisierungstechnischen Herausforderungen adressiert, so dass die Projektergebnisse einen wichtigen Beitrag zur optimalen Gestaltung von IT- und Automatisierungssystemen für die wandlungsfähige Produktionstechnik leisten.
Johannes Kalhoff +49 5235 3-31162
jkalhoff@phoenixcontact.com
Dr.-Ing. Paul Armbruster
+49 721 608-26209
paul.armbruster@kit.edu
Problemstellung
Produzierende Unternehmen stehen vor großen Herausforderungen: Aufgrund kurzer Produktlebenszyklen, flexibler Losgrößen und der zunehmenden Betrachtung der Gesamtbetriebskosten müssen Maschinen und Anlagen immer schneller konstruiert, häufiger angepasst und aus Lebenszyklussicht vorausschauend entwickelt werden. Flexible Maschinenkonzepte können derzeit nur in dem Umfang an neue Produktionsbedingungen angepasst werden, der zum Entwurfszeitpunkt der Maschine festgelegt wurde. Geht der Anpassungsbedarf über diese eingebauten Möglichkeiten hinaus, entsteht ein hoher Aufwand für das Umrüsten und Einstellen der Maschine. Es bedarf einer intelligenten Automatisierungstechnik, um diesen Aufwand zu reduzieren und die Flexibilität der Maschinen zu erhöhen.
Projektziele
Ziel des Forschungsprojekts itsowl-AWaPro ist die Entwicklung von intelligenten Komponenten der Automatisierungstechnik für Maschinen und Anlagen, wie Steuerung, Bediengeräte und Feldgeräte. Darüber hinaus wird eine Software für den intelligenten Entwurf und die Bedienung erarbeitet. Dabei werden die Komponenten und die Software mit Funktionen der Selbstoptimierung ausgestattet.
Vorgehensweise
Dazu wird zunächst die Integrationsmöglichkeit der Selbstkonfiguration in die Automatisierungstechnik analysiert und bewertet. Bestehende Planungsmethoden und Schnittstellen werden um ein selbstoptimierendes und interagierendes Verhalten zwischen Anwender, Maschine, Automatisierungstechnik und Bedienung erweitert. Insbesondere werden das Zusammenspiel von unterschiedlichen Fertigungsprozessen und deren Interaktion mit der Automatisierungstechnik erarbeitet, optimiert und exemplarisch implementiert. Dabei wird auf Ergebnisse der Querschnittsprojekte „Selbstoptimierung“ und „Intelligente Vernetzung“ zurückgegriffen. Die erarbeiteten Lösungen werden an praxis-relevanten Demonstratoren erprobt und anschließend in konkreten Automatisierungs-produkten umgesetzt.
Ergebnisse und Anwendungspotenzial
Durch das Projekt werden die Planung, die Inbetriebnahme und die Anpassung von Produktionsmaschinen vereinfacht und damit eine signifikante Verringerung der Betriebskosten erreicht. Je nach Fertigungsprozess werden Einsparungen für das Umrüsten und Einstellen von bis zu 30 v. H. erwartet. Mit der Integration der Lösungen in weitere Produkte bzw. Standards, wie z. B. das neutrale Datenformat AutomationML, partizipieren Komponenten- und Maschinenhersteller über den Cluster hinaus.
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