Künstliche Intelligenz

Intelligente Software soll sich selbst programmieren

| Redakteur: Katharina Juschkat

Künstliche Intelligenz macht‘s möglich: Der moderne Automatisierer „programmiert“ ohne Programmcode.
Künstliche Intelligenz macht‘s möglich: Der moderne Automatisierer „programmiert“ ohne Programmcode. (Bild: Centrum Indutrial IT (CIIT))

Ein Forschungsprojekt hat eine Software entwickelt, die sich selbst programmieren kann. Damit sollen Produktionsanlagen einfacher angepasst und konfiguriert werden können. Programmierer will die Software aber nicht ersetzen.

Heute sind viele Maschinen bereits miteinander vernetzt und steuern sich selbst. Lemgoer Wissenschaftler haben jetzt eine Software entwickelt, die sich sogar selbst programmieren kann. Damit wollen sie neue Standards in der Steuerungsarchitektur und in Engineering-Prozessen von Produktionssystemen setzen.

Selbstprogrammierende Software statt Programmierer

Bei der Anpassung und Konfiguration von Produktionsanlagen kommt es bei der Programmierung der Automationssoftware häufig zum Engpass. „De facto gibt es nicht ausreichend Programmierer auf dem Markt, um ständig neue Software für ein modularisiertes Anlagenmodell schreiben oder nachprogrammieren zu können“, erläutert Prof. Oliver Niggemann, Vorstand am Institut für industrielle Informationstechnik (INIT) der Hochschule OWL. Die Lösung fanden die Lemgoer Wissenschaftler in ihrem Projekt „Offene Engineering-Plattform für autonome, mechatronische Automatisierungskomponenten in funktionsorientierter Architektur“ – kurz OPAK-Projekt: eine Software, die sich weitgehend automatisch generiert.

Mit dem Konzept soll der Anwender mehrfach unterstützt werden: Modulare, intelligente mechatronische Komponenten sollen 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.

Automatisierer kann sich auf Planung und Entwurf konzentrieren

Die Forschungsergebnisse implementierten die Entwickler in einen Demonstrator der Smart Factory OWL, einer gemeinsamen Forschungs- und Demonstrationsfabrik des Fraunhofer IOSB-INA und der Hochschule OWL. Die herstellerneutrale Anlage ist modular aufgebaut: Jedes Modul hat eine dezentrale Steuerung und besteht aus Automatisierungskomponenten verschiedener Hersteller. Ein Raspberry Pi mit Codasys Laufzeitumgebung als Kleinsteuerung steuert beispielsweise die Module. Das gesamte System ist durchgängig mit Standards wie Ethnernet, WLAN oder OPC-UA vernetzt.

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Der OPAK-Ansatz bietet eine visuelle Schnittstelle, mit der eine Applikation schnell realisiert werden kann. Quelltext und Programmcodes schreiben ist nicht mehr nötig, dafür dient der grafischen Editor Codesys Application Composer. Diese Entwicklungsumgebung kann Anwendungsapplikationen erstellen und konfigurieren. Sie will einen neuen Engineeringansatz schaffen, der den Automatisierer zukünftig von nicht wertschöpfenden Tätigkeiten befreien soll, etwa der Programmierung auf Signalebene und somit die Planung, den Entwurf sowie die Optimierung von Automationsabläufen in den Vordergrund stellt.

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. INIT-Vorstand 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“.

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