Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Künstliche Intelligenz in der Produktion: Lemgoer setzen neuen Automatisierungs-Standard

06.06.2017

IT-basierte Automation macht’s möglich: Maschinen sind miteinander vernetzt und steuern sich selbst. Aber eine Software, die sich selbst programmiert? Genau das haben Lemgoer Wissenschaftler in dreijähriger Forschungsarbeit mit führenden Unternehmen der Automatisierungsbranche realisiert. Damit wollen sie nun neue Standards in der Steuerungsarchitektur und in Engineering-Prozessen von Produktionssystemen setzen.

Hauptengpass bei der Anpassung und Umkonfiguration von Produktionsanlagen ist die Programmierung der Automationssoftware. „De facto gibt es jedoch nicht ausreichend Programmierer auf dem Markt, um ständig neue Software für ein modularisiertes Anlagenmodell schreiben oder nachprogrammieren zu können“, erläutert Professor Oliver Niggemann, Vorstand am Institut für industrielle Informationstechnik (inIT) der Hochschule OWL. Die Lemgoer Lösung aus dem BMWi-Projekt „OPAK“: eine Software, die sich weitgehend automatisch generiert. Funktionsorientiertes Engineering und modulare, intelligente Komponenten lauten hier die Schlagworte.


Künstliche Intelligenz macht‘s möglich: Der moderne Automatisierer „programmiert“ ohne Programmcode.

Foto: CENTRUM INDUSTRIAL IT (CIIT)

Mit dem Konzept soll der Anwender gleich mehrfach unterstützt werden: Modulare, intelligente mechatronische Komponenten werden die Konstruktion und Montage einer Produktionsanlage erleichtern. Zusätzlich generiert ein Algorithmus große Teile des Steuerungscodes einer Anlage automatisch, lediglich die beteiligten mechatronischen Komponenten sowie deren Fähigkeiten werden benötigt.

„Mit unserer Lösung wird eine höhere Wandlungsfähigkeit technischer Systeme und ein reduzierter Engineering-Aufwand bei der Projektierung der Automatisierungslösung erreicht. Damit setzen wir neue Standards in der Steuerungsarchitektur und in Engineering-Prozessen von Produktionssystemen für die Industrie“, so Niggemann. Bisher war dies laut Niggemann, wenn überhaupt, nur unter starken Einschränkungen möglich.

Offenes und funktionsorientiertes Engineering für die Automation

Die Forscher am inIT arbeiteten erfolgreich an der Entwicklung der Software, die die komplette Inbetriebnahme und den Umbau von großen Fabriken selbst steuern kann. Die Forschungsergebnisse wurden in einen Demonstrator in der SmartFactoryOWL, gemeinsame Forschungs- und Demonstrationsfabrik des Fraunhofer IOSB-INA und der Hochschule OWL, implementiert.

Diese Multi-Vendor-Anlage ist modular aufgebaut: Jedes Modul hat seine eigene dezentrale Steuerung und besteht aus Automatisierungskomponenten im heterogenen Umfeld verschiedener Hersteller. Für die Steuerung der Module kommt beispielsweise ein Raspberry PI mit CODESYS Laufzeitumgebung als Kleinsteuerung zum Einsatz. Das gesamte System ist durchgängig vernetzt auf Basis von Standards wie Ethernet, WLAN oder OPC-UA.

Der OPAK-Ansatz bietet eine visuelle Schnittstelle, mit der eine Applikation aus bereits vordefinierten Komponentenbeschreibungen und durch das Aufrufen von Komponentenfähigkeiten (sog. Skills) schnell und einfach realisiert werden kann. Das Schreiben von Quelltext bzw. Funktionsblöcken und Programmcode wurde durch einen grafischen Editor, den CODESYS Application Composer, ersetzt.

Diese Entwicklungsumgebung zur Erstellung bzw. Konfiguration von Anwendungsapplikationen erlaubt einen vollkommen neuartigen funktionsorientierten Engineeringansatz: Er befreit den Automatisierer zukünftig von nicht wertschöpfenden Tätigkeiten (zum Beispiel die Programmierung auf Signalebene) und stellt somit die Planung, den Entwurf sowie die Optimierung von Automationsabläufen wieder in den Vordergrund.

Künstliche Intelligenz in der Produktion

Wie werden Mensch und Maschine in der digitalen Fabrik der Zukunft zusammenarbeiten? Indem intelligente, eigenständige Hard- und Softwarekomponenten zum Einsatz kommen, die die Anlage automatisch steuern, kann sich der Automatisierer wieder verstärkt auf die Optimierung von Abläufen konzentrieren. Der Mensch als Planungsinstanz wird damit wieder in den Vordergrund gestellt:

Mit geeigneten (erweiterten) Engineering-Tools kann er einen Produktionsprozess dann soweit planen, dass dieser nachfolgend ohne signifikanten Installations-, Steuerungs- und Inbetriebnahmeaufwand in die Realität umgesetzt werden kann. Niggemann will die Angst vor Künstlicher Intelligenz nehmen: Für ihn erhält der Mensch im Produktionsumfeld dadurch „mehr Zeit zur Optimierung der Abläufe und muss sich nicht länger mit generischen oder repetitiven Aufgaben befassen“.

Über OPAK:

Das Projekt OPAK („Offene Engineering-Plattform für autonome, mechatronische Automatisierungskomponenten in funktionsorientierter Architektur“) wurde über eine Laufzeit von drei Jahren vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi) gefördert, im Rahmen des größten Industrie 4.0-Forschungsprogramms der Bundesregierung „AUTONOMIK für Industrie 4.0“.

Die Projektpartner inIT, ASYS, 3S, elrest, Festo, fortiss und InTraCom kamen aus unterschiedlichen Bereichen – von Forschung über Komponentenhersteller bis zu Systemintegratoren – und deckten damit die gesamte Wertschöpfungskette ab. Allein die Arbeiten am inIT wurden mit knapp einer halben Million Euro gefördert.

Pressekontakt:
Jessica Zimmermann
Geschäftsstelle CIIT / Presse- & Öffentlichkeitsarbeit
Telefon 05261 920-4250
E-Mail j.zimmermann@ciit-owl.de

Julia Wunderlich | idw - Informationsdienst Wissenschaft
Weitere Informationen:
http://www.hs-owl.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Informationstechnologie:

nachricht Das Start-up inveox will Krebsdiagnosen durch Automatisierung im Labor zuverlässiger machen
15.06.2018 | Technische Universität München

nachricht Fußball durch die Augen des Computers
14.06.2018 | Universität Konstanz

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Informationstechnologie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: AchemAsia 2019 in Shanghai

Die AchemAsia geht in ihr viertes Jahrzehnt und bricht auf zu neuen Ufern: Das International Expo and Innovation Forum for Sustainable Chemical Production findet vom 21. bis 23. Mai 2019 in Shanghai, China statt. Gleichzeitig erhält die Veranstaltung ein aktuelles Profil: Die elfte Ausgabe fokussiert auf Themen, die für Chinas Prozessindustrie besonders relevant sind, und legt den Schwerpunkt auf Nachhaltigkeit und Innovation.

1989 wurde die AchemAsia als Spin-Off der ACHEMA ins Leben gerufen, um die Bedürfnisse der sich damals noch entwickelnden Iindustrie in China zu erfüllen. Seit...

Im Focus: AchemAsia 2019 will take place in Shanghai

Moving into its fourth decade, AchemAsia is setting out for new horizons: The International Expo and Innovation Forum for Sustainable Chemical Production will take place from 21-23 May 2019 in Shanghai, China. With an updated event profile, the eleventh edition focusses on topics that are especially relevant for the Chinese process industry, putting a strong emphasis on sustainability and innovation.

Founded in 1989 as a spin-off of ACHEMA to cater to the needs of China’s then developing industry, AchemAsia has since grown into a platform where the latest...

Im Focus: Li-Fi erstmals für das industrielle Internet der Dinge getestet

Mit einer Abschlusspräsentation im BMW Werk München wurde das BMBF-geförderte Projekt OWICELLS erfolgreich abgeschlossen. Dabei wurde eine Li-Fi Kommunikation zu einem mobilen Roboter in einer 5x5m² Fertigungszelle demonstriert, der produktionsübliche Vorgänge durchführt (Teile schweißen, umlegen und prüfen). Die robuste, optische Drahtlosübertragung beruht auf räumlicher Diversität, d.h. Daten werden von mehreren LEDs und mehreren Photodioden gleichzeitig gesendet und empfangen. Das System kann Daten mit mehr als 100 Mbit/s und fünf Millisekunden Latenz übertragen.

Moderne Produktionstechniken in der Automobilindustrie müssen flexibler werden, um sich an individuelle Kundenwünsche anpassen zu können. Forscher untersuchen...

Im Focus: First real-time test of Li-Fi utilization for the industrial Internet of Things

The BMBF-funded OWICELLS project was successfully completed with a final presentation at the BMW plant in Munich. The presentation demonstrated a Li-Fi communication with a mobile robot, while the robot carried out usual production processes (welding, moving and testing parts) in a 5x5m² production cell. The robust, optical wireless transmission is based on spatial diversity; in other words, data is sent and received simultaneously by several LEDs and several photodiodes. The system can transmit data at more than 100 Mbit/s and five milliseconds latency.

Modern production technologies in the automobile industry must become more flexible in order to fulfil individual customer requirements.

Im Focus: ALMA entdeckt Trio von Baby-Planeten rund um neugeborenen Stern

Neuartige Technik, um die jüngsten Planeten in unserer Galaxis zu finden

Zwei unabhängige Astronomenteams haben mit ALMA überzeugende Belege dafür gefunden, dass sich drei junge Planeten im Orbit um den Säuglingsstern HD 163296...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Künstliche Intelligenz – Schafft der Mensch seine Arbeit ab?

15.06.2018 | Veranstaltungen

Internationale Konferenz zur Asteroidenforschung in Garching

13.06.2018 | Veranstaltungen

Meteoriteneinschläge und Spektralfarben: HITS bei Explore Science 2018

11.06.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

EMAG auf der AMB: Hochproduktive Lösungen für die vernetzte Automotive-Produktion

15.06.2018 | Messenachrichten

AchemAsia 2019 in Shanghai

15.06.2018 | Messenachrichten

Dem Fettfinger zu Leibe rücken: Neuer Nanolack soll Antifingerprint-Oberflächen schaffen

15.06.2018 | Materialwissenschaften

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics