Basissystem Industrie 4.0 - Eine offene Plattform für die vierte industrielle Revolution

Heutzutage sind Fertigungsanlagen auf die Massenproduktion identischer Waren ausgelegt. Obwohl Fertigungssysteme oft eine gewisse Flexibilität besitzen, sind sie nicht vollständig wandelbar. Stattdessen sind Änderungen mit hohen Kosten verbunden. Wandelbare Produktion hingegen erlaubt es Herstellern, schneller auf eine veränderte Nachfrage zu reagieren und kleine Losgrößen effizient zu produzieren.

Mit BaSys 4 wurde ein Basissystem für Produktionsanlagen entwickelt, das die effiziente Wandelbarkeit eines Produktionsprozesses als zentrale Herausforderungen der vierten industriellen Revolution realisiert.

Im Rahmen des Projekts BaSys 4.0 wurde die Open-Source Middleware Eclipse BaSyx konstruiert, die eine Referenzimplementierung der Konzepte von BaSys 4 erlaubt. Dabei galt es, bestehende Technologien so zu vernetzen und zu integrieren, dass Industrie 4.0 Anwendungen realisiert werden können., die es erlaubt, die dazu erforderlichen Dienste bereitzustellen und miteinander zu verknüpfen.

Das Folgeprojekt BaSys 4.2 baut auf diesen Erfolgen auf und entwickeln das Basissystem weiter.

 

BaSys4FluidSim - Entwicklung eines Industrie 4.0 tauglichen Simulationsframework für ein integriertes und durchgängiges Engineering

Fluidtechnische Aktuatoren sind wichtige „Muskeln“ einer flexiblen Industrie 4.0 konformen Produktion, deren Auslegung durch äußerst heterogene Anforderungen geprägt ist. Die große Bandbreite möglicher Schaltungskonzepte und Komponenten sowie eine noch unzureichende Industrie 4.0-konforme Projektierung, sind Hindernisse auf dem Weg zu Industrie 4.0-konformen fluidtechnischen Systemen.

BaSys4FluidSim macht sich zur Aufgabe, die Industrie 4.0-konforme Projektierung fluidtechnischer Systeme zu verbessern. Allerdings müssen hierbei die spezifischen Charakteristika der Fluidtechnikbranche berücksichtigt werden, bei denen sich das meiste Knowhow, detaillierte Modelle, Daten und Parameter üblicherweise bei den Herstellern der Komponenten befindet.

Ziel von BaSys4FluidSim ist es, die in BaSys verfolgten Konzepte so anzuwenden und weiterzuentwickeln, dass die interoperable Verfügbarkeit, die digitale Integrationsfähigkeit sowie die Durchgängigkeit von PLM-Daten für komponentenbasierte fluidtechnische Simulationsmodelle deutlich gesteigert werden.

In BaSys4FluidSim wird hierzu eine SimI4Komp eingeführt, deren SimAsset nach außen über Schnittstellen mit definierten Merkmalen verfügt. Das Innere des SimAssets ist nicht weiter festgelegt und wird als Functional Mock-up Unit (FMU) realisiert. Die in der Verwaltungsschale (AAS) der SimI4Komp definierten Dienste dienen zum einen dem Zugriff und der Interaktion mit den zugrundeliegenden SimAssets und zum anderen zur Interaktion mit den AAS realer Komponenten (Typ oder Instanz). Die Interaktion findet über die interoperablen Merkmals-, bzw. Serviceendpunkte der AASs statt. Diese werden mit einem der BaSyx SDKs implementiert.

Die im Projekt anvisierten Ziele werden am Beispiel einer servohydraulischen Presse der Firma Parker (Assoziierter Partner) validiert. Durch die konkrete Umsetzung aller relevanten Aspekte (AAS & Teilmodelle, Registry & Discovery) und deren Validierung am praxisnahen Demonstrator, entsteht eine Blaupause für zukünftige Anwendungen von BaSys-Konzepten in der Industrie.