IKT in der Automation am Beispiel der Lemgoer Modellfabrik

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1 IKT in der Automation am Beispiel der Lemgoer Modellfabrik Benedikt Lücke init - Institut für industrielle Informationstechnik Hochschule Ostwestfalen-Lippe Liebigstrasse 87, D Lemgo Hannover Messe 2012, Hannover, 24. April 2012

2 Agenda Motivation BMBF Spitzencluster Intelligente Technische Systeme OstwestfalenLippe IKT-basierte Automation Lemgoer Modellfabrik Forschungsfelder Selbstkonfiguierende Automation Selbstoptimierende Maschinen Selbstdiagnose in intelligenten technischen Systemen

3 Motivation Situation Entwurf, Inbetriebnahme und Betrieb von technischen Systemen wird zunehmend komplexer! warum? immer höher werdender Anforderungen z.b. an die Produktionstechnik IKT-Integration in die Automation Folge Menschen werden überfordert Zeitaufwand und Fehleranfälligkeit steigen Möglicher Lösungsansatz Mehr Intelligenz durch neue Mechanismen für Selbstkonfiguration, Selbstoptimierung und Selbstdiagnose Menschen entlasten und besser unterstützen!

4 Spitzencluster Intelligente Technische Systeme OstwestfalenLippe it s OWL Spitzencluster sind das Flaggschiff der Hightech-Strategie der Bundesregierung it s OWL ist einziger Spitzencluster im Bereich der Produktionstechnik/Automation Inhaltlich: Innovationssprung von der Mechatronik zu Systemen mit integrieter Teilintelligenz. Ziele: neue Arbeitsplätze, 5 neue Forschungsinstitute, 50 neue Unternehmen, 500 Wissenschaftler werben, 4 neue Studiengänge Fraunhofer in Lemgo und das init der Hochschule OWL gehören dazu!

5 Was heisst intelligent..? Intelligente technische Systeme sind in der Lage ihre Struktur und Eigenschaften so zu optimieren, dass sie in einer komplexen, sich teilweise verändernden Umgebung erfolgreich agieren können [MPG, 2011] Drei Fähigkeiten: Wahrnehmen, Lernen und Handeln Grundstruktur Automatisierungssystem Technischer Prozeß Technische Basis: Informations- und Kommunikationstechnik (IKT)

6 Unser Arbeitsgebiet: IKT-basierte Automation Methoden und Technologien für einfache Informationserfassung, effiziente Informationsverteilung, intelligente Informationsverarbeitung Technischer Prozeß

7 Forschungsplattform zur Erprobung und zur Demonstration intelligenter Automation. Versuchsfeld zur Erprobung und Validierung innovativer Technologien Alle IKT-Prozesse von der Leitwarte bis zum Sensor sind berücksichtigt. unterstützt durch:

8 beinhaltet diskrete sowie kontinuierliche Prozesse mechatronische Module mit herstellerneutralen Schnittstellen Betrieb mit Komponenten unterschiedlicher Hersteller auf Basis von PROFINET. schnelle Umstellung auf andere Bussysteme möglich.

9 Selbstkonfigurierende Automation Motivation: Schwankende Marktbedingungen erfordern häufige Anpassungen der Maschinen und Anlagen Ziel: Verfahren zur Minimierung der Umbau-/ Inbetriebnahmezeiten Ansatz des Maschinenbaus: Modularisierung und Mechatronisierung Aber: Automatisierungstechnik ist heute noch nicht selbstkonfigurierend Lösungsansatz: Ad-hoc Kommunikationsverfahren, Middleware (OPC-UA) und semantische Identifikation von Prozesssignalen.

10 Selbstoptimierende Maschinen und Anlagen Intralogistik-Anwendung (hier: Hochregallager) Intelligentes Lastmanagement mit Anlagenmodellen in Prozessechtzeit Lastspitzen vermeiden Erhöhung der Netzqualität Energie rückspeisen und speichern

11 Selbstdiagnose Motivation: Ort eines Fehlersymptoms häufig nicht gleich dem Ort der Fehlerursache. Personal unter hohem Zeit und Erfolgsdruck Lösungsansatz: (1) Lernen von Modellen des Normalverhaltens einer Maschine. (2) Vergleich Ist- und Sollverhalten des technischen Systems lässt Anomalien erkennbar machen (3) Anzeige von Abweichungen über moderne Mensch-Maschine Schnittstellen an den Bediener.

12 Zusammenfassung Zunehmende Komplexität bei Entwurf, Inbetriebnahme und Betrieb von technischen Systemen muss adressiert werden! Mit Hilfe von integrierter Intelligenz Komplexität der Systeme für Benutzer beherrschbar machen. Selbstkonfiguration, Selbstoptimierung, Selbstdiagnose

13 Mehr Informationen unter : Vielen Dank! Vielen Dank!