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TU Wien Die Smart Factory beginnt beim Engineering

| Redakteur: Sariana Kunze

Unsere Fabriken sollen und werden sich zu Smart Factories entwickeln. Doch die nächste industrielle Revolution beginnt beim Engineering. Auf der SPS IPC Drives 2014 stellt die TU Wien IT-Systeme vor, die unterschiedliche Engineering-Bereich zu einem effizienten Gesamtsystem vereinen.

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(TU Wien)

Eine neue industrielle Revolution liegt in der Luft. In Zukunft soll in den Fabriken die gesamte Wertschöpfungskette elektronisch vernetzt und automatisiert werden. Industrie 4.0 muss schon beim Planen der Produktionsprozesse entstehen. Oft müssen im Engineering Experten aus ganz unterschiedlichen Fachbereichen flexibel aufeinander reagieren, von der Mechanik über die Elektrik bis zur Steuerungsprogrammierung. IT-Systeme der TU Wien verknüpfen diese Bereiche, helfen bei der Kommunikation, leiten wichtige Information an die nötigen Stellen weiter und warnen frühzeitig vor möglichen Problemen.

Engineering-Wissen verständlich für die Nachwelt abspeichern

Erst durch solche verbindenden Systeme wird es möglich, die unterschiedlichen Glieder einer Produktionskette nahtlos zu einem cyber-physischen System zusammenzuführen. In den Systemen der TU Wien wird das Engineering-Wissen auf nachvollziehbare Weise und für Maschinen verständlich gespeichert, inhaltliche Zusammenhänge werden sichtbar gemacht. Dieses Wissen bleibt im laufenden Produktionsprozess verfügbar. So können die Prozesse auch nachträglich noch von Personen optimiert und angepasst werden, die beim ursprünglichen Planungsprozess vielleicht gar nicht dabei waren.

Integration des Engineerings für Industrie 4.0 unabdingbar

„Stellen Sie sich vor, eine große industrielle Produktionsanlage wird entworfen“, sagt Prof. Stefan Biffl, Informatiker an der TU Wien. „Jemand dimensioniert eine Bodenplatte, die ein bestimmtes Gewicht aushält. Alle Beteiligten fügen Komponenten hinzu, doch wie kann man möglichst effizient bereits während des parallelen Entwurfsprozesses feststellen, ob das Gesamtgewicht überschritten wird?“ Bisher hat man zuerst oft mühsam Spezifikationen für Entwicklungen ausgehandelt. „Die beteiligten Fachexperten arbeiten oft unabhängig vor sich hin, erst kurz vor Erreichen eines Meilensteins erkennt man dann, ob wesentliche Design-Vereinbarungen nicht eingehalten wurden – und durch das späte Erkennen verzögert sich dann der Fertigstellungstermin und erhöhen sich die Projektkosten“, sagt Stefan Biffl.

In der Vergangenheit erfolgte das Engineering automatisierter Systeme für einzelne Fachbereiche wie Mechanik, Elektrik und Steuerungsprogrammierung getrennt und weitgehend unabhängig. Das führt an den Schnittstellen allerdings zu Ineffizienzen und erheblichen Risiken. Außerdem braucht man, um Daten aus dem laufenden Betrieb richtig einzuordnen, das Engineering-Wissen aus der Entwicklungsphase, insbesondere für flexible Produktionssysteme. Bisher war das nur möglich, indem man Pläne händisch analysierte und sich darauf verließ, dass alle Daten sauber dokumentiert sind.

„Selbst bei bestehenden, auf traditionelle Weise automatisierten Anlagen ist eine Integration des Engineerings wertvoll und wichtig“, erklärt Biffl. „Bei Industrie 4.0 Lösungen, an denen über die gesamte Lebensdauer des Systems hinweg immer wieder Änderungen vorgenommen werden, ist die Integration allerdings unabdingbar, da nur eine maschinell verarbeitbare, lebenslange Dokumentation aller Systeme eine Weiterentwicklung erlaubt.“

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