Wirtschaftsstaatssekretärin Schmitt informiert sich über Industrie 4.0 und die digitale Landwirtschaft

Presseinformation / 16.7.2019

Die rheinland-pfälzische Wirtschaftsstaatssekretärin Daniela Schmitt und Dr. Joe Weingarten, Abteilungsleiter »Innovation und Technologie« im Ministerium für Wirtschaft, Verkehr, Landwirtschaft und Weinbau RLP, waren am 16.07.2019 zu Gast am Fraunhofer-Zentrum. Sie informierten sich unter anderem über die Forschungsarbeiten des Fraunhofer IESE zu den Innovationsthemen »Industrie 4.0« und »Digitale Landwirtschaft«.

Anhand des Projekts BaSys zeigte das Fraunhofer IESE seinen Gästen, wie es Industrie 4.0 auch für den Mittelstand einfach macht. Die Open-Source-Middleware ermöglicht es Fertigungsunternehmen, ihre Produktion individueller an die Bedürfnisse der Kunden anzupassen. Dass das IESE mit dieser Lösung auf dem richtigen Weg ist, bestätigte auch Staatssekretärin Schmitt: »Es ist unser Auftrag, Hürden und Bedenken abzubauen und mittelständische Produktionsunternehmen fit für die Zukunft zu machen.« Mit BaSys 4.2 ist das IESE erst kürzlich in die zweite Projektphase gestartet. Weitere Infos sind hier zu finden: https://www.basys40.de.

Wie das IESE dazu beitragen will, die Landwirtschaft der Zukunft zu gestalten, wurde außerdem anhand des Leitprojekts »COGNAC« (Cognitive Agriculture) demonstriert. Hierin ist das Ziel, die landwirtschaftliche Produktion mithilfe sensorbasierter Datenerfassung und Digitalisierungs- und Automatisierungsprozesse ebenso umwelt- und ressourcenschonend wie hocheffizient zu machen. Laut Staatssekretärin Schmitt sehen sich heutige Landwirte als Unternehmer, die wettbewerbsfähig sein müssen. Effizienz in Kombination mit ökologischen Aspekten sollte daher künftig noch stärker im Fokus stehen. »Agricultural Data Spaces« können hierbei als Ökosystem vernetzter Daten und Dienste die Entscheidungsfindung in der hochkomplexen Wechselwirkung zwischen Biosphäre und Produktion unterstützen. Darum forscht das Fraunhofer IESE an innovativen Lösungen für die Agrarindustrie. Mehr dazu unter: http://s.fhg.de/con.

BaSys 4.0 ist die Industrie 4.0 Open-Source Middleware, die seit 2016 durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) gefördert wird. Im Projekt BaSys 4.0 realisiert das Fraunhofer IESE gemeinsam mit 14 Partnern aus Forschung und Industrie zentrale Konzepte und Standards der Plattform Industrie 4.0. Projektziel ist die Entwicklung eines Basissystems für Produktionsanlagen, das die effiziente Wandelbarkeit eines Produktionsprozesses als zentrale Herausforderung von Industrie 4.0 realisiert. Die Open-Source Middleware BaSys 4.0 ebnet selbst für kleine und mittlere Unternehmen den Weg in Richtung Industrie 4.0: Geräte können mit gleichen Produktionsfähigkeiten beliebig gegeneinander ausgetauscht werden, ohne dass der Applikationscode geändert werden muss. Das Besondere am vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) geförderten und vom Fraunhofer IESE geleiteten Projekt BaSys 4.0 ist das Konzept der dienstbasierten Fertigung. Diese trennt die Implementierung eines Dienstes vom Produktionsprozess, der den Dienst aufruft. Damit wird ein zentrales Problem bei der Wandlung heutiger Produktionsprozesse adressiert: Speicherprogrammierbare Steuerungen (SPS) definieren den Produktionsprozess, der auf Implementierungen in zahlreichen SPS verteilt ist. Eine Änderung des Prozesses hat Seiteneffekte, die Anpassungen in vielen SPS erfordern, zum Beispiel weil sich die Bedeutung von Signalen oder Nachrichten ändert. Eine dienstbasierte Fertigung definiert Schnittstellen für Dienste, die unabhängig von einem Prozess aufgerufen werden. Der Fertigungsprozess wird in einem Orchestrator realisiert, der die Dienste aufruft. Damit ist es möglich, den Fertigungsprozess zu ändern, ohne die Dienste zu ändern oder Seiteneffekte zu produzieren. Die Verwaltungsschale bzw. der Digitale Zwilling ist dabei eine zentrale Säule der Industrie-4.0-Produktionsarchitektur.

Die Vorteile von BaSys 4.0
• Bereitstellung und Implementierung zentraler Industrie-4.0-Konzepte als Open-Source-Projekt
• Einfache Erstellung Digitaler Zwillinge über definierte Schnittstellen
• Wandlung der Produktion in Minuten, nicht in Monaten
• Enabler für Losgröße 1
• Einfache Integration sowohl bereits bestehender Anlagen als auch neuer Geräte
• Durchgriff auf Prozessdaten aus dem Officefloor heraus
• Fertige Referenzkomponenten für schnelle Inbetriebnahme
• Predictive Maintenance

Eine einheitliche Kommunikationsschnittstelle für die Industrie 4.0
Die Verwaltungsschale (Digitaler Zwilling) dient als allgemeine Kommunikationsschnittstelle. Die Grundidee ist, dass jedes Asset in der Produktion, z.B. eine Maschine, eine Produktionslinie, ein Produkt oder ein Arbeiter, über eine solche Verwaltungsschale verfügt, welche alle Informationen zu diesem Asset in digitaler Form enthält oder auf diese verweist. Dies können zum Beispiel Informationen zu grundlegenden Eigenschaften des Geräts wie Größe, Gewicht, Energieverbrauch sein, aber auch Formeln bzw. Simulationsmodelle, die den von dem Gerät implementierten physikalischen Prozess beschreiben. Die Verwaltungsschale dient außerdem als Abstraktionsschicht, mit der der Zugriff auf die Informationen eines Assets vereinheitlicht wird. Durch diese Vereinheitlichung des Zugriffs auf Assets erhöht sich nicht nur die Wiederverwendbarkeit von Software, sondern auch die Wandelbarkeit. So können Geräte mit gleichen Produktionsfähigkeiten problemlos gegeneinander ausgetauscht werden.

Mit einer Modellfabrik und „Shopfloor 4.0“ BaSys 4.0 greifbar machen
Mit dem Aufbau einer Miniaturfabrik (Fabriksimulation von Fischertechnik) zeigen das Fraunhofer IESE und NetApp auf der Hannover Messe, wie die Open-Source Middleware BaSys 4.0 mit Digitalen Zwillingen Fertigungsprozesse vernetzt und digitalisiert. Durch die Nutzung der mit BaSys 4.0 erstellten Digitalen Zwillinge erhält der Messebesucher jederzeit einen genauen Überblick über die laufende Produktion. Qualitätsdaten können aus unterschiedlichen Quellen gesammelt und verarbeitet werden und Auftraggebern zur weiteren Analyse bereitgestellt werden. Damit diese wertvollen Daten nicht verloren gehen, hat das Fraunhofer IESE zusammen mit NetApp eine Referenzarchitektur geschaffen, die es ermöglicht, den Digitalen Zwilling hochverfügbar zu speichern. Dadurch ist sichergestellt, dass der Zugriff auf die erzeugte Datenvielfalt z.B. für Big Data Analytics oder Predictive Maintenance jederzeit möglich ist. Die Messebesucher können sich davon überzeugen, dass der Gesamtintegrationsaufwand durch die optionale dienstbasierte Fertigung verringert und ein schnellerer Übergang zu einer Industrie-4.0-fähigen Produktion ermöglicht wird.

Über BaSys 4.0
BaSys 4.0 ist die Industrie 4.0 Open-Source Middleware, die seit 2016 durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) gefördert wird. Im Projekt BaSys 4.0 realisiert das Fraunhofer IESE gemeinsam mit 14 Partnern aus Forschung und Industrie zentrale Konzepte und Standards der Plattform Industrie 4.0. Projektziel ist die Entwicklung eines Basissystems für Produktionsanlagen, das die effiziente Wandelbarkeit eines Produktionsprozesses als zentrale Herausforderung von Industrie 4.0 realisiert.

Weitere Informationen:
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[LINK url='https://eclipse.org/basyx' comment='' tracking='auto']https://eclipse.org/basyx[/LINK]

Bildmaterial zur Pressemeldung:
[LINK url='http://www.iese.fraunhofer.de/de/presse/fotos.html' comment='' tracking='auto']www.iese.fraunhofer.de/de/presse/fotos.html[/LINK]
Die Open-Source Middleware BaSys 4.0 ebnet selbst für kleine und mittlere Unternehmen den Weg in Richtung Industrie 4.0: Geräte können mit gleichen Produktionsfähigkeiten beliebig gegeneinander ausgetauscht werden, ohne dass der Applikationscode geändert werden muss. Das Besondere am vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) geförderten und vom Fraunhofer IESE geleiteten Projekt BaSys 4.0 ist das Konzept der dienstbasierten Fertigung. Diese trennt die Implementierung eines Dienstes vom Produktionsprozess, der den Dienst aufruft. Damit wird ein zentrales Problem bei der Wandlung heutiger Produktionsprozesse adressiert: Speicherprogrammierbare Steuerungen (SPS) definieren den Produktionsprozess, der auf Implementierungen in zahlreichen SPS verteilt ist. Eine Änderung des Prozesses hat Seiteneffekte, die Anpassungen in vielen SPS erfordern, zum Beispiel weil sich die Bedeutung von Signalen oder Nachrichten ändert. Eine dienstbasierte Fertigung definiert Schnittstellen für Dienste, die unabhängig von einem Prozess aufgerufen werden. Der Fertigungsprozess wird in einem Orchestrator realisiert, der die Dienste aufruft. Damit ist es möglich, den Fertigungsprozess zu ändern, ohne die Dienste zu ändern oder Seiteneffekte zu produzieren. Die Verwaltungsschale bzw. der Digitale Zwilling ist dabei eine zentrale Säule der Industrie-4.0-Produktionsarchitektur.

Die Vorteile von BaSys 4.0
• Bereitstellung und Implementierung zentraler Industrie-4.0-Konzepte als Open-Source-Projekt
• Einfache Erstellung Digitaler Zwillinge über definierte Schnittstellen
• Wandlung der Produktion in Minuten, nicht in Monaten
• Enabler für Losgröße 1
• Einfache Integration sowohl bereits bestehender Anlagen als auch neuer Geräte
• Durchgriff auf Prozessdaten aus dem Officefloor heraus
• Fertige Referenzkomponenten für schnelle Inbetriebnahme
• Predictive Maintenance

Eine einheitliche Kommunikationsschnittstelle für die Industrie 4.0
Die Verwaltungsschale (Digitaler Zwilling) dient als allgemeine Kommunikationsschnittstelle. Die Grundidee ist, dass jedes Asset in der Produktion, z.B. eine Maschine, eine Produktionslinie, ein Produkt oder ein Arbeiter, über eine solche Verwaltungsschale verfügt, welche alle Informationen zu diesem Asset in digitaler Form enthält oder auf diese verweist. Dies können zum Beispiel Informationen zu grundlegenden Eigenschaften des Geräts wie Größe, Gewicht, Energieverbrauch sein, aber auch Formeln bzw. Simulationsmodelle, die den von dem Gerät implementierten physikalischen Prozess beschreiben. Die Verwaltungsschale dient außerdem als Abstraktionsschicht, mit der der Zugriff auf die Informationen eines Assets vereinheitlicht wird. Durch diese Vereinheitlichung des Zugriffs auf Assets erhöht sich nicht nur die Wiederverwendbarkeit von Software, sondern auch die Wandelbarkeit. So können Geräte mit gleichen Produktionsfähigkeiten problemlos gegeneinander ausgetauscht werden.

Mit einer Modellfabrik und „Shopfloor 4.0“ BaSys 4.0 greifbar machen
Mit dem Aufbau einer Miniaturfabrik (Fabriksimulation von Fischertechnik) zeigen das Fraunhofer IESE und NetApp auf der Hannover Messe, wie die Open-Source Middleware BaSys 4.0 mit Digitalen Zwillingen Fertigungsprozesse vernetzt und digitalisiert. Durch die Nutzung der mit BaSys 4.0 erstellten Digitalen Zwillinge erhält der Messebesucher jederzeit einen genauen Überblick über die laufende Produktion. Qualitätsdaten können aus unterschiedlichen Quellen gesammelt und verarbeitet werden und Auftraggebern zur weiteren Analyse bereitgestellt werden. Damit diese wertvollen Daten nicht verloren gehen, hat das Fraunhofer IESE zusammen mit NetApp eine Referenzarchitektur geschaffen, die es ermöglicht, den Digitalen Zwilling hochverfügbar zu speichern. Dadurch ist sichergestellt, dass der Zugriff auf die erzeugte Datenvielfalt z.B. für Big Data Analytics oder Predictive Maintenance jederzeit möglich ist. Die Messebesucher können sich davon überzeugen, dass der Gesamtintegrationsaufwand durch die optionale dienstbasierte Fertigung verringert und ein schnellerer Übergang zu einer Industrie-4.0-fähigen Produktion ermöglicht wird.

Über BaSys 4.0
BaSys 4.0 ist die Industrie 4.0 Open-Source Middleware, die seit 2016 durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) gefördert wird. Im Projekt BaSys 4.0 realisiert das Fraunhofer IESE gemeinsam mit 14 Partnern aus Forschung und Industrie zentrale Konzepte und Standards der Plattform Industrie 4.0. Projektziel ist die Entwicklung eines Basissystems für Produktionsanlagen, das die effiziente Wandelbarkeit eines Produktionsprozesses als zentrale Herausforderung von Industrie 4.0 realisiert.

Weitere Informationen:
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Bildmaterial zur Pressemeldung:
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