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Fraunhofer IOSB Institut erhält "Neo 2014" für Industrie 4.0

| Redakteur: Sariana Kunze

Das Fraunhofer Institut für Optronik, Systemtechnik und Bildauswertung (IOSB) hat den Innovationspreis Neo2014 der Technologie Region Karlsruhe (TRK) gewonnen. Mit der Auszeichnung wurde die Arbeit der beiden Forscher Dr. Miriam Schleipen und Dr. Olaf Sauer geehrt, sie entwickeln eine universelle Schnittstelle für die Fabrik der Zukunft.

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Dr. Olaf Sauer und Dr. Miriam Schleipen, beide vom Fraunhofer IOSB, nahmen die Auszeichnung "Neo 2014" für das Thema Industrie 4.0 entgegen.
Dr. Olaf Sauer und Dr. Miriam Schleipen, beide vom Fraunhofer IOSB, nahmen die Auszeichnung "Neo 2014" für das Thema Industrie 4.0 entgegen.
(Fränkle/Fraunhofer IOSB)

In der Industrie 4.0 sind intelligente Anlagenkomponenten, Maschinen und Anlagen sowie IT-Systeme miteinander vernetzt, so dass jede Komponente der Fabrik über die relevanten "Partner" mit ihren Fähigkeiten informiert ist. Tatsächlich existieren aber heute auf jeder Ebene der Fabrik diverse heterogene Softwaresysteme mit Schnittstellen, die bei jeder Änderung manuell angepasst oder umprogrammiert werden müssen. Sie sind damit aufwändig und fehleranfällig. Softwareänderungen ergeben sich beispielsweise

  • aufgrund von eingebetteter Software in Feldgeräten, die über den Feldbus verbunden sind, z. B. in Sensoren, Aktoren, Antriebe, Ventile, etc.,
  • an der steuernden Software von Maschinen und Anlagen, z. B. speicherprogrammierbaren Steuerungen (SPSen),
  • an der Informationstechnik, die den unmittelbaren Anlagensteuerungen überlagert ist (Manufacturing Execution Systeme - MES).

Nach dem Prinzip einer USB-Schnittstelle können Teile der Anlage eigenständig Daten austauschen. Der Vorteil: Die steuernde Software kann neue oder geänderte Systemkomponenten schnell und unkompliziert erkennen und alle Informationen werden zur automatischen Integration in den Produktionsablauf übertragen. „Plug and Work“ lauten Motto und Methode, und zwar unter Nutzung offener Standards, die bereits heute in der Industrie eingesetzt werden. So müssen keine zusätzlichen Schnittstellen oder Treiber programmiert und auf die Anlagen abgestimmt werden.

Schnittstelle reduziert um 20 Prozent den Aufwand

Der Ansatz einer universellen Schnittstelle auf Basis offener Industriestandards funktioniert – das Fraunhofer IOSB hat dies bereits in Zusammenarbeit mit produzierenden Unternehmen erfolgreich bewiesen. Durch die universelle Schnittstelle können die Aufwände zur Inbetriebnahme von Maschinen um rund 20 Prozent reduziert werden und diejenigen zur Anbindung von Anlagen und Steuerungen an ein übergeordnetes Manufacturiong Execution System um rund 70 Prozent. So kann beispielsweise die Konfiguration von Leitsystemen bis hin zur Generierung von Prozessführungsbildern mit allen relevanten Anbindungsinformationen automatisiert werden. Dazu nutzt das Fraunhofer IOSB beispielsweise CAEX (Computer Aided Engineering Exchange) bzw. AutomationML und OPC-UA.

Aktuell werden die Technologien in einem weiteren Verbundprojekt weiterentwickelt: im Projekt Secure Plug and Work steht im Vordergrund, dass das Einklinken in das Produktionssystem nur autorisierten Teilnehmern (Komponenten, Maschinen und IT-Systemen) erlaubt ist und dass die Kommunikation der Fähigkeiten verschlüsselt wird, so dass sie niemand unerlaubt mithören kann. Partner ist unter anderem die Karlsruher Firma WIBU Systems, die ebenfalls für den NEO 2014 nominiert war.

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