Ein Steuerungskonzept für die Fabrik von morgen

Automatisierungstechniker der Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg zusammen mit renommierten Partnern im Forschungsprojekt EnAS (Energieautarke Aktor- und Sensorsysteme) entwickelt. Zukünftige Steuerungssysteme bestehen aus Geräten unterschiedlicher Hersteller mit kabelgebundenen oder drahtlosen Kommunikationsnetzwerken.

Durch die Anwendung moderner Methoden der Informatik entstehen extrem flexible Systeme zur Herstellung von Produkten nach Kundenwunsch. Zum Abschluss des vom Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie geförderten Projekts werden die Ergebnisse auf der Hannover Messe (21. bis 25. April 2008) präsentiert.

Die drahtlose Vernetzung von Produktionsanlagen verspricht großes Potenzial zur Kostenreduktion und Optimierung von Industrieprozessen. Neben einer funkbasierten Datenübertragung werden im Forschungsprojekt EnAS Verfahren entwickelt, die einen energieautarken Betrieb von Aktor- und Sensorsystemen ermöglichen sollen.

Ein im Rahmen des Projekts entwickelter Demonstrator veranschaulicht auf der Hannover Messe (Halle 6, Stand K23) bereits heute die praktische Umsetzbarkeit der von EnAS angestrebten Zielsetzungen. Drei zentrale Technologiefelder können durch den Demonstrator dargestellt werden: die drahtlose Kommunikation (Übertragung mit geringer, definierter Reaktionszeit bzw. niedrigem Energieverbrauch und hoher Reichweite), das dezentrale, flexible Steuerungskonzept und die autarke Energieversorgung für Sensoren und Aktoren.

Der Anteil des Lehrstuhls für Automatisierungstechnik der Martin-Luther-Universität bestand in der systematischen Erstellung des dezentralen und flexibel rekonfigurierbaren Steuerungskonzeptes. Die halleschen Wissenschaftler verwendeten dabei einen neuen internationalen Standard für Funktionsblöcke industrieller Leitsysteme (IEC 61499).

Durch eine hierarchische Unterteilung des Steuerungsprogramms in eine wiederverwendbare Task-Ebene und eine rekonfigurierbare Master-Ebene ergeben sich Vorteile für den Engineering- und Produktionsprozess. „Jede mechatronische Komponente wird mit einer separaten Steuerungseinheit ausgestattet und arbeitet weitestgehend autonom. Soll nun der Produktionsprozess abgeändert werden, kommt in der Anlage eine neue Komponente hinzu oder wird eine neue Anlage automatisiert, so kann die Master-Ebene rekonfiguriert bzw. die Task-Ebene mit Bibliothekselementen angepasst werden. Das spart Zeit und vor allem Geld.“, erklärt Prof. Dr.-Ing. Hans-Michael Hanisch vom Institut für Informatik der Martin-Luther-Universität.

Ferner ist durch die Kapselung einzelner Funktionalitäten in verschiedene Funktionsblöcke und die Verwendung von fest definierten Adaptern der unterschiedliche Zugriff auf die kabelgebundene und funkbasierte Peripherie erleichtert worden. So war es den Forschern des Lehrstuhls für Automatisierungstechnik ohne weiteres möglich, sowohl für die kabelgebundene als auch für die funkbasierte Seite des Demonstrators ein und dasselbe Steuerungsprogramm mit unterschiedlichen Parametern und einem geänderten Objekt zum Zugriff auf die Peripherie zu verwenden.

Im Projekt EnAS teilen sich mehrere Hochschulen, weitere Forschungseinrichten und Unternehmen die Forschungsarbeit. Mit dabei sind u.a. die Helmut-Schmidt-Universität Hamburg und die Festo AG & Co. KG aus Esslingen. Das Projekt ist Teil des Programms „next generation media“, das gemeinschaftliche Forschungen zur intelligenten Vernetzung von Mensch und Technik vorantreiben und Lösungen für neue Technologien und Prozesse bereitstellen soll.

Ansprechpartner:
Prof. Dr.-Ing. Hans-Michael Hanisch
Tel.: 0345 55 25971
E-Mail: hans-michael.hanisch@informatik.uni-halle.de