Aktuelles / Problemlage und Verbundprojektziel

Aktuelles

Veranstaltungsankündigung:

Am 23. September 2016 richtet der Verein deutscher Maschinen und Anlagenbauer (VDMA) die Abschlussveranstaltung des Projektes CyberSystemConnector aus.

Im Rahmen der Veranstaltung werden neben Fachvorträgen und Ergebnispräsentationen zu Industrie 4.0, CPS und technischer Anlagendokumentation, außerdem Demonstratoren der Projekt vorgeführt. Wir VDMAfreuen uns bei der Gelegenheit außerdem die Vertreter unserer Schwesterprojekte SecurePlugandWork, Picasso und eApps4Production in Frankfurt begrüßen zu dürfen, die ebenfalls ihre Projektergebnisse vorstellen werden.

Die Veranstaltung richtet sich an Vertreter aus dem Produktionsumfeld, insbesondere des Maschinen und Anlagenbaus, sowie an Interessierte aus Forschung und Dienstleistung.

Eine kostenfreie Anmeldung zur Teilnahme ist bis zum 14. September 2016 über die nachfolgende Webseite möglich. Dort sind auch die genaue Agenda und die einzelnen Vorträge aufgeführt:

http://industrie40.vdma.org/article/-/articleview/13898666

 

Problemlage und Verbundprojektziel

Problemlage

Bei der Übergabe und Inbetriebnahme von Maschinen und Anlagen ist der Hersteller nach der Maschinenrichtlinie verpflichtet, eine normgerechte Dokumentation beizufügen. Die Anforderungen an die technische Dokumentation nehmen mit der steigenden Komplexität von Maschinen und Anlagen, insbesondere durch die zunehmende Integration einer Vielzahl elektronischer Steuerelemente und dezentral organisier­ter Rechnereinheiten, stetig zu. Dem daraus resultierenden hohen Zeit- und Kostenaufwand der technischen Dokumentation ist es geschuldet, dass der Stand der Unterlagen nach der Auslieferung und dem Anlauf der Anlagen kaum aktuell gehalten wird. Bei technischen Um- oder Aufrüstungen durch z. B. Produktwechsel, Optimierungsmaßnahmen oder eine Produktions­volumenanpassung werden die daraus folgenden Änderungen meist nur als Zusatz der Dokumentation hinzugefügt oder gar nicht eingepflegt. Für Fabriken mit einer dezentralen Selbstorganisation der Produktion sind angepasste Dokumentations- und Instandhaltungsprozesse erforderlich. Insbeson­dere zur Beherrschung der zunehmenden Komplexität und Vernetzung von Produktionsanlagen müs­sen neue Strategien für diese Aufgaben entwickelt und umgesetzt werden.

Verbundprojektziel

Ziel des Forschungsprojekts CyberSystemConnector (CSC) ist es eine aktuelle technische Dokumentation durch ein virtuelles Abbild der Anlagen über den gesamten Produktlebenszyklus zu gewährleisten. Die technische Komponente CSC bildet dabei die Schnittstelle für jede eingebundene Systemkompo­nente einer Maschine und Anlage. Jede Änderung der Maschine oder Anlage, und damit der technischen Dokumenta­tion, wird in ein virtuelles Abbild der Anlage zurückgespielt. Somit existiert stets zur realen Anlage ein äquivalentes virtuelles Abbild. Dieses kann Informationen, wie z. B. Prozessablaufpläne, Steuerungslogiken, Schaltpläne, 3D-Modelle, Fabrik- und Anlagenlayout, Betriebsanweisungen oder Risikobewertungen beinhalten und wird am jeweiligen Teilsystem bereitge­stellt. Neben der dezentralen Bereitstellung der Dokumentationsinformationen in Form der virtuellen Abbilder, werden alle Informationen über die gesamte Anlage zu einem gemeinsamen virtuel­len Abbild kombiniert. Dies ermöglicht die Ableitung von situations- und bedarfsgerechten Dokumen­tationsinformationen für den Anwender. Durch das virtuelle Abbild der Teilsysteme beziehungs­weise der gesamten Anlage kann die Aktualität über den gesamten Produktlebenszyk­lus gewährleistet werden. Der Informationsgehalt der techni­schen Dokumentation wird zielgerichtet eingesetzt werden, wie z. B. zur Fehleridentifizierung und -vermeidung, Einsatzplanung, Prozessunterstützung oder Änderungsverfolgung von Instandhaltun­gen und technischen Anpassungen. Die Instandhaltungsprozesse sind dabei aus der Sicht der Anwendungspartner ein erfolgskritisches Handlungsfeld und werden daher in diesem Forschungsvorhaben schwerpunktmäßig betrachtet.

Dokumentationsprozess im Rahmen des Produktlebenszyklus. Die technische Dokumentation mit der Innovation durch CSC wird stets aktueller sein als die heutige Situation. Zudem wird die Aktualität der Dokumentation nach der Übergabe und Inbetriebnahme nicht abnehmen.

Vorgehensweise

Ausgehend von einer Analyse bestehender Instandhaltungs- und Dokumentationsstrategien werden Anforderungen an Prozesse in Cyber-Physischen Systemen spezifiziert. Es wird ein Prozess- und Datenmodell zur dynamischen, dezentralen Verarbeitung von Dokumentations- und Maschinendaten erarbei­tet. Berücksichtigt werden dabei sowohl die aktuelle Konfiguration als auch die Datenhistorie, welche z. B. vorangegan­gene Instandhaltungsmaßnahmen, technische Anpassungen, Programmversionen oder eine Fehlerhisto­rie beinhaltet. Der CSC bildet dabei die Schnittstelle für jede eingebundene Systemkomponente einer Maschine oder Anlage. Bei der Integration des CSC in eine dezentrale Architektur für Dokumentationsdaten wird eine einheitliche, verständliche Darstellung, unabhängig von Hersteller oder Maschinenart verwendet. Durch kurzzyklische Iterationen werden die entwickelten Konzepte für das Datenmanagement, die dezentrale Verarbeitung sowie die bedarfs- und situationsgerechten Informationsbereitstellung durch das virtuelle Abbild in Hard- und Software umgesetzt. Darüber hinaus findet die Mensch-Maschine-Interaktion sowie die Sicherheit sensibler Daten in der Verwendung von CSC Berücksichtigung. Durch die Vernetzung der Komponenten innerhalb eines CSCs und die Zusammenfassung mehrerer CSCs zu einem Verbund erfolgt somit eine selbstorganisierende smarte Dokumentation.

Die offizielle Projektinformationen finden Sie auf der Seite www.produktionsforschung.de.

Projektlaufzeit November 2013 bis Oktober 2016.