{"id":3340,"date":"2019-03-26T15:55:01","date_gmt":"2019-03-26T13:55:01","guid":{"rendered":"https:\/\/blog.iese.fraunhofer.de\/?p=3340"},"modified":"2024-01-22T12:35:16","modified_gmt":"2024-01-22T11:35:16","slug":"industrie-4-0-braucht-eine-softwarerevolution","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.iese.fraunhofer.de\/blog\/industrie-4-0-braucht-eine-softwarerevolution\/","title":{"rendered":"Hannover Messe: Industrie 4.0 braucht eine Softwarerevolution"},"content":{"rendered":"

In der Automatisierungsindustrie steuern und automatisieren eingebettete Systeme die Produktionsabl\u00e4ufe. Im Zuge von Industrie 4.0 steht das produzierende Gewerbe vor zahlreichen Umbr\u00fcchen. Damit diese Revolution auch von kleinen und mittelgro\u00dfen Unternehmen gestemmt werden kann, hat das Bundesministerium f\u00fcr Bildung und Forschung (BMBF) das nationale Referenzforschungsprojekt BaSys 4.0 unter der Leitung des Fraunhofer IESE ins Leben gerufen. Zu sehen ist die Open-Source-Middleware BaSys 4.0 auf der Hannover Messe vom 1. bis 5. April 2019 auf dem Fraunhofer-Gemeinschaftsstand in Halle 2, Stand C22.<\/p>\n

Losgr\u00f6\u00dfe 1, das ist ein klassisches Ziel von Industrie 4.0. Dr. Kuhn, welche Ziele verbergen sich noch dahinter?<\/h3>\n

Thomas Kuhn:<\/strong> Der Begriff Industrie 4.0 steht nicht f\u00fcr ein einzelnes Konzept, sondern vielmehr f\u00fcr eine Sammlung von Konzepten und Zielen. Es geht darum, die Produktion an immer h\u00f6here Qualit\u00e4tsanforderungen, sich schneller ver\u00e4ndernde M\u00e4rkte und eine gr\u00f6\u00dfere Produktvielfalt anzupassen. Die wandelbare Produktion in Losgr\u00f6\u00dfe 1 ist sicher eines der Hauptziele. Es geht aber auch um offene, hochvernetzte Automatisierungssysteme, die den Datenzugriff \u00fcber mehrere Ebenen der Automatisierungspyramide hinweg und sogar firmen\u00fcbergreifend erm\u00f6glichen. Au\u00dferdem m\u00fcssen wir moderne Informationstechnologiekonzepte wie z.\u2006B. Big Data st\u00e4rker integrieren. Es wird einen Paradigmenwechsel geben von eingebetteten Systemen hin zu cyberphysikalischen Systemen. Mit der typischen IT-Infrastruktur, wie sie heute in Produktionsanlagen zu finden ist, ist es jedoch nahezu unm\u00f6glich, diese Ziele zu erreichen. Deshalb brauchen wir f\u00fcr Industrie 4.0 neue Konzepte und neue Architekturen f\u00fcr Produktionsprozesse, also eine Softwarerevolution.<\/p>\n

Klingt insbesondere f\u00fcr mittelst\u00e4ndische Unternehmen nach einer gro\u00dfen Herausforderung. Wie k\u00f6nnen sie mit BaSys 4.0 diese Softwarerevolution dennoch meistern?<\/h3>\n

Frank Schnicke:<\/strong> Unser nationales Referenzforschungsprojekt BaSys 4.0 hat gerade die kleinen und mittelgro\u00dfen Unternehmen im Fokus. Das Umsetzungsprojekt Eclipse BaSyx realisiert eine Open-Source Referenzimplementierung der BaSys 4.0 Middleware, die zentrale Industrie-4.0-Konzepte implementiert und es Unternehmen bereits heute erm\u00f6glicht, eigene L\u00f6sungen f\u00fcr die Industrie 4.0 zu entwickeln. Die Middleware soll es Unternehmen einfach machen, schrittweise in Richtung Industrie 4.0 zu gehen, ohne utopische Summen in neue Fertigungsanlagen investieren zu m\u00fcssen<\/p>\n

\"\"
Im Projekt BaSys 4.0 k\u00fcmmern sich Frank Schnicke und Dr. Thomas Kuhn vom Fraunhofer IESE darum, dass individuelle Fertigung auch f\u00fcr KMUs keine Vision bleibt.<\/figcaption><\/figure>\n

Wie muss ich mir das vorstellen? Wie funktioniert BaSys 4.0?<\/h3>\n

Thomas Kuhn:<\/strong> Das Besondere an BaSys 4.0 ist das Konzept der dienstbasierten Fertigung. Diese trennt die Implementierung eines Dienstes von dem Produktionsprozess, der den Dienst aufruft. Damit wird ein zentrales Problem bei der Wandlung heutiger Produktionsprozesse adressiert: Heute definieren speicherprogrammierbare Steuerungen (SPS) den Produktionsprozess. Dieser ist verteilt auf die Implementierungen in zahlreichen SPS. Eine \u00c4nderung des Prozesses hat Seiteneffekte, die Anpassungen in vielen SPS erfordern, zum Beispiel weil sich die Bedeutung von Ausgangsklemmen oder Bustelegrammen \u00e4ndern. Eine dienstbasierte Fertigung definiert Schnittstellen f\u00fcr Dienste, die unabh\u00e4ngig von einem Prozess aufgerufen werden. Der Fertigungsprozess wird in einem Orchestrator realisiert. Dieser ruft die Dienste auf. Es ist damit m\u00f6glich, den Fertigungsprozess zu \u00e4ndern, ohne die Dienste zu \u00e4ndern und ohne dann Seiteneffekte zu produzieren. Die Verwaltungsschale ist dabei eine zentrale S\u00e4ule der Industrie-4.0-Produktionsarchitektur.<\/p>\n

Und welche Aufgabe hat die Verwaltungsschale innerhalb des Produktionsprozesses?<\/h3>\n

Frank Schnicke:<\/strong> Die Verwaltungsschale dient als allgemeine Kommunikationsschnittstelle. Die Grundidee ist, dass jedes Asset in der Produktion, z.\u2006B. eine Maschine, eine Produktionslinie, ein Produkt oder ein Arbeiter, \u00fcber eine solche Verwaltungsschale verf\u00fcgt, welche alle Informationen zu diesem Asset in digitaler Form enth\u00e4lt oder auf diese verweist. Sie enth\u00e4lt unter anderem Informationen zu grundlegenden Eigenschaften des Ger\u00e4ts wie Gr\u00f6\u00dfe, Gewicht, Energieverbrauch, aber auch Formeln bzw. Simulationsmodelle, die den von dem Ger\u00e4t implementierten physikalischen Prozess beschreiben. Die Verwaltungsschale dient au\u00dferdem als Abstraktionsschicht, mit der der Zugriff auf die Informationen eines Assets vereinheitlicht wird. Durch diese Vereinheitlichung des Zugriffs auf Assets erh\u00f6hen wir nicht nur die Wiederverwendbarkeit von Software, sondern auch die Wandelbarkeit. Damit schafft es BaSys 4.0, dass wir Ger\u00e4te mit gleichen Produktionsf\u00e4higkeiten beliebig gegeneinander austauschen k\u00f6nnen, ohne dass der Applikationscode ge\u00e4ndert werden muss.<\/p>\n

Wenn mir als produzierendem Unternehmen mit BaSys 4.0 die wandelbare Produktion gelingt, ergeben sich daraus noch weitere Vorteile f\u00fcr mich?<\/h3>\n

Thomas Kuhn:<\/strong> Ja, beispielsweise das Thema \u00bbPredictive Maintenance\u00ab. Heutzutage erkennt man meist erst dann, dass ein Ger\u00e4t gewartet werden muss, wenn es defekt ist. Mithilfe der BaSys 4.0 Middleware l\u00e4sst sich der Wartungstermin vorhersagen. Um Ausfallzeiten zu vermeiden, kann die Konfiguration des Fertigungsprozesses bereits im Vorfeld ge\u00e4ndert werden. Dadurch k\u00f6nnen Unternehmen enorme Kosten einsparen.<\/p>\n

Frank Schnicke:<\/strong> Au\u00dferdem ist eine \u00dcberwachung des Produktionsprozesses vom Officefloor m\u00f6glich. Wenn heutzutage ein neues Ger\u00e4t an eine Fertigungszelle angeschlossen werden soll, dann muss die \u00c4nderung auf dem Shopfloor \u00fcber mehrere Ebenen \u00fcbertragen werden, bis sie bei den Systemen des Officefloors ankommt. Dadurch wird die Wartung von Produktionsger\u00e4ten und -systemen sehr \u00adunflexibel. Es ist aktuell nicht m\u00f6glich, die Vielzahl der zur Laufzeit live entstehenden Fertigungsdaten zu \u00fcberwachen. Mit \u00adBaSys 4.0 wird die Live-\u00dcberwachung des Fertigungsprozesses Realit\u00e4t. Der gro\u00dfe Vorteil ist, dass die Daten f\u00fcr Analysen zur Verf\u00fcgung stehen \u00ad\u2013 neben der erforderlichen Ger\u00e4tewartung beispielsweise Analysen zur Optimierung des Fertigungsprozesses oder zur Sicherstellung der Produktqualit\u00e4t und Reduzierung des Ausschusses.<\/p>\n

Hannover Messe:<\/strong> Halle 2, Stand C22<\/p>\n

Anmeldung zur Hannover Messe<\/a><\/strong><\/p>\n

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Das Interview f\u00fchrte Claudia Reis,<\/strong><\/em><\/p>\n

Pressereferentin Fraunhofer IESE.<\/p>\n

\n

Das Eclipse Open-Source-Projekt \u00bbEclipse BaSyx\u00ab realisiert eine Referenzimplementierung der BaSys 4.0 Middleware und stellt diese frei zur Verf\u00fcgung. Sie steht derzeit f\u00fcr Java und kurzfristig auch in C++ zur Verf\u00fcgung und bietet eine \u00adImplementierung von Verwaltungsschalen und des Virtual Automation Bus. Au\u00dferdem werden diverse Referenzkomponenten angeboten, um einen schnellen Einstieg in die Industrie 4.0 zu erm\u00f6glichen.<\/p>\n

 <\/p>\n

Mehr dazu unter:<\/p>\n

https:\/\/projects.eclipse.org\/projects\/technology.basyx<\/a><\/p>\n<\/div>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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