Nachhaltige Produktion durch intelligente Automatisierungstechnik

Innovationsprojekt: Scientific Automation Plattform

Bei steigendem Wettbewerbsdruck und knapp werdenden Ressourcen müssen Produktionsanlagen produktiv, verlässlich und energieeffizient entwickelt und betrieben werden. Durch intelligente Automatisierungslösungen können Produktionsanlagen eigenständig Verschleiß antizipieren, Emissionen und Immissionen reduzieren, den Energieverbrauch optimieren und Produktionsfehler vermeiden. Um die Potenziale auszuschöpfen, muss die Automatisierungstechnik um weitere intelligente Verfahren und Technologien, wie z.B. Selbstoptimierung, Lernverfahren, Condition Monitoring oder Bildverarbeitung, ergänzt werden. Möglich wird dies durch die Integration von Informations- und Kommunikationstechnologie in die Automatisierungstechnik, die als „Scientific Automation“ bezeichnet wird.

Ziel des Forschungsprojekts ist eine Scientific Automation Plattform für die Entwicklung und den echtzeitfähigen Betrieb intelligenter Produktionssysteme. Kern der Plattform sind wiederverwendbare Lösungselemente, die sowohl als Hardware- als auch als Softwarekomponenten Technologien der Automatisierungstechnik bereitstellen, die für eine nachhaltige Produktion erforderlich sind.

Für den Aufbau der Scientific Automation Plattform werden zunächst Technologien identifiziert und untersucht, durch die neue intelligente Funktionen in die Automatisierungstechnik integriert werden können. Die Ergebnisse der Untersuchungen werden in einer Technologie-Roadmap aufbereitet, die eine Priorisierung der Technologien nach technischen und wirtschaftlichen Kriterien für die Umsetzung in Scientific Automation-Lösungselemente vorschlägt. Entsprechend der Roadmap werden die Technologien als Softwarebausteine und intelligente Busklemmen realisiert. Parallel werden Softwarewerkzeuge, eine echtzeitfähige Laufzeitumgebung und eine Methodik zur Anwendung der Scientific Automation Plattform erarbeitet. Dabei wird auf Ergebnisse der Querschnittsprojekte zurückgegriffen, z.B. „Selbstoptimierung“, „Mensch-Maschine-Interaktion“, und „Systems Engineering“. Abschließend wird in Pilotanwendungen die Leistungsfähigkeit der Plattform validiert.

Durch den Einsatz von Scientific Automation in Produktionssystemen werden der Energie-verbrauch, der Ausschuss, die Durchlaufzeiten sowie der Schadstoffaustritt um mindestens 10% reduziert. Gleichzeitig kann die Lebensdauer der Werkzeuge erhöht werden. Die Produktivität, Nachhaltigkeit und Verlässlichkeit der Produktionssysteme steigen, und das bei nahezu gleichbleibenden Kosten für die Automatisierungstechnik. Durch eine anschließende marktreife Umsetzung der Plattform werden in den nächsten zehn Jahren bei den Projektpartnern über 100 neue Arbeitsplätze erwartet. Das Projekt leistet einen wichtigen Beitrag, dass Produktion am Standort Deutschland wettbewerbsfähig bleibt.

Projektlaufzeit
01. Juli 2012 - 30. Juni 2016

Publikationen

Industrie-4.0-Forum: PC-based Control als Basistechnologie für die Smart Factory (1MB)

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