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Forschungsziel: Das Projekt itsowl-InnovIIT ist ein Innovationsprojekt im Rahmen des Spitzenclusters Intelligente Technische Systeme OstWestfalenLippe "it's OWL". Das allgemeine Ziel ist die Nutzung der neuen Möglichkeiten von intelligenten Feldgeräten zur Unterstützung der Wandlungsfähigkeit und Flexibilität von Automationssystemen. Ein Engineering-Konzept zum modellgestützten Entwurf von Steuerungs- und Condition-Monitoring-Funktionen für verteilte intelligente Feldgeräte ist zu erarbeiten. Dabei sollen vor allem die speziellen Anforderungen der verteilten intelligenten Feldgeräte, wie etwa die Echtzeit-Querkommunikationsfähigkeit, berücksichtigt werden. Weiterhin sind Engineering-Lösungen (Modellierung und Simulation) für den Entwurf von Automationssystemen zu entwickeln.
Dr. Jan Stefan Michels +49 5231 142-197
janstefan.michels@weidmueller.de
Dipl.-Ing. Thomas Rosenbusch
+49 721 608-25273
thomas.rosenbusch@kit.edu
Problemstellung
Die zunehmende Komplexität und Variantenvielfalt von Produkten sowie kürzere Produktlebenszyklen stellen große Herausforderungen an den Entwurf und den Betrieb von Produktionsanlagen. Diese müssen für die Fertigung einer Vielzahl unterschiedlicher Produkte ausgelegt sein, deren Spezifikationen beim Entwurf und der Inbetriebnahme der Anlage oft noch nicht bekannt sind. Derzeit eingesetzte zentrale Steuerungen ermöglichen nur ein begrenztes Maß an Flexibilität der Automatisierung. Deshalb müssen Maschinen häufig mit hohem Zeit- und Kostenaufwand umgebaut werden. Um die Wandlungsfähigkeit von Produktionsprozessen zu erhöhen, müssen daher die Steuerungsfunktionen schon beim Entwurf der Maschinen auf die einzelnen Komponenten der Automatisierungstechnik verteilt werden.
Projektziele
Ziel des Projekts itsOWL-InnovIIT ist die Entwicklung eines modellbasierten Entwurfsverfahrens für dezentrale Komponenten der Automatisierungstechnik in Produktionsanlagen, um Fertigungsprozesse flexibel und effizient zu gestalten.
Vorgehensweise
Zuerst werden die Anforderungen einer dezentralen Automatisierungstechnik für komplexe Anlagen in der Prozess- und Fertigungsindustrie ermittelt. Darauf aufbauend werden intelligente Komponenten, wie Sensor-Aktor-Schnittstellen oder Signalwandler, und Kommunikationstechnologien, wie traditionelle Feldbusse zur Kommunikationssteuerung oder Industrial Ethernet zum innovativen Datenaustausch, modelliert. Im Anschluss wird ein Software-Werkzeug entwickelt, um die Komponenten und deren automatisches Zusammenspiel zu simulieren. In dem Projekt wird auf Ergebnisse der Querschnittsprojekte „Selbstoptimierung“, „Intelligente Vernetzung“ und „Systems Engineering“ zurückgegriffen. Die Ergebnisse werden anhand von Prototypen validiert und anschließend als Software für den Entwurf wandlungsfähiger Automatisierungssysteme umgesetzt.
Ergebnisse und Anwendungspotenzial
Durch die Projektergebnisse wird die Wandlungsfähigkeit von Produktionsprozessen verbessert. Der Aufwand für die Entwicklung der Automatisierungstechnik sowie die Inbetriebnahme und Anpassung der Anlagen an geänderte Produktionsbedingungen werden reduziert. Das Entwurfsverfahren kann auf andere Bereiche, wie beispielsweise die Energie- und Verkehrstechnik oder Gebäudeautomatisierung, übertragen werden.
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