Sie übernehmen in Zukunft das Steuer(n)

Virtuelle SPS und zentrales IoT-Gateway

Werfen Fertigungsunternehmen von heute einen Blick in die Zukunft, treffen sie auf kürzere Produktlebenszyklen, kontinuierlich steigende Produktvielfalt sowie stetig fallende Losgrößen. Hinzu kommt die Übertragung, Verarbeitung und Auswertung riesiger Datenmengen. Traditionelle Fertigungssysteme, die hohe Produktionsmengen und kontinuierliche Verbesserung gewohnt sind, müssen sich folglich dynamisch und bedarfsgerecht wandeln. Doch wie sieht dann die Fertigung von morgen aus? Dieser Frage gehen Forscher des Forschungsinstitutes Fortiss nach. Im Rahmen der Plattform Fortiss Future Factory (f++) evaluieren sie z.B. im EU Projekt OpenMOS neue Ansätze für Produktionsanlagen der Zukunft. Ziel der Forschungsarbeiten ist, die Modularität zu erhöhen, Anlagenteile automatisiert in Betrieb zu nehmen sowie Lösungen industrienah aufzubereiten - z.B. mit einer virtuellen SPS.

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Eine Kerneigenschaft von Industrie 4.0-Anwendungen wird dabei berücksichtigt: Dezentralität. Während früher der Begriff 'dezentral' in der Automatisierung meist auf verteilte digitale IO-Module beschränkt war, wird er heute mit verteilter Funktionalität für professionelle, skalierbare IoT-Anwendungen gleichgesetzt: Die Komponenten einer Anwendung (z.

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Die Entwicklungsumgebung 4diac IDE ermöglicht, die Applikation per Drag & Drop zu modellieren sowie verfügbare Geräte des Systems flexibel festzulegen. Eine Anwendung lässt sich so auf mehrere Geräte verteilen und sofort einsetzen.

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Eclipse 4diac enthält eine Laufzeit- sowie eine Entwicklungsumgebung und basiert auf dem Standard IEC 61499 für verteilte adaptive Steuerungssysteme.

B. Aktoren, Sensoren usw.) besitzen nun eine eigene Rechenleistung, mit der sie Aufgaben selbstständig erledigen und nur bedingt auf zentrale Einheiten (z.B. klassische SPS) zurückgreifen müssen. Mit dieser Funktionalität vor Ort, d.h. direkt auf den Komponenten einer 'verteilten' Steuerung, ist beispielsweise Edge Computing zur Erfassung, Überwachung, Verarbeitung und Speicherung von Daten sowie zur verteilten Steuerung der Anwendung möglich. Auch Hardware lässt sich virtualisieren, sodass Komponenten der Umgebung konsolidiert werden können. Um die zentrale und dezentrale Architektur von Steuer- und Regeleinheiten, die Modularität und Skalierbarkeit eines Systems zu simulieren, wurde die 'f++ in the box', eine tragbare Miniaturversion der Fabrik von morgen, entwickelt. Der modulare Demonstrator, der in einen Koffer passt und im 3D-Drucker erstellt wurde, besteht aus einer Förderbandstrecke (Grundmodul) zum Transport von Werkstücken und verschiedenen Bearbeitungsmodulen (z.B. Stapler, Drehstation), die über eine mechanische Schnittstelle variabel zusammengesetzt werden.

INSYS Microelectronics GmbH

Dieser Artikel erschien in SPS-MAGAZIN 5 2017 - 22.05.17.
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