itsowl - AWaPro:
Automation for adaptive production system

Project Duration: 1.10.2012 to 30.9.2016 (Finished)
Area of Research:
Project Manager: Prof. Dr. Jürgen Jasperneite


  

Gesamtziel des Projektes

Das Gesamtziel des Verbundprojekts besteht darin, einen Beitrag zur Realisierung wandlungsfähiger Produktionstechnik zu leisten und somit Produktionsanlagen zu befähigen, auch nicht vorgedachte Anforderungen zu erfüllen. Dies wird anhand von Konzepten und Strategien wie schneller Rekonfiguration oder dem digitalen Produktgedächtnis realisiert, die einen direkten Bezug zum ZukunftsprojektIndustrie 4.0 haben. Die Projektergebnisse werden anhand von Demonstrationsszenarien umgesetzt und validiert. Gleichzeitig werden am Markt verfügbare Produkte von PHOENIX-CONTACT aus dem Bereich der Steuerungs- und Kommunikationstechnik für die Realisierung wandlungsfähiger Produktionsanlagen befähigt. Das betrifft sowohl die eingesetzten Kommunikationsschnittstellen für die Konnektivität der Komponenten in der Feld-, Steuerungs- und Leitebene, als auch die semantische Interoperabilität auf Anwendungsebene.


Flexible Kommunikationsplanung für PROFINET IRT

Eine wesentliche Voraussetzung für die wirtschaftliche Realisierung von Wandlungsfähigkeit in Produktionssystemen besteht in der Reduktion von Engineeringaufwänden bei der Inbetriebnahme und Änderungen der Steuerungs- und Kommunikationstechnik. Aufgrund hoher Echtzeitanforderungen, wie z. B. bei hochdynamischen Bewegungssteuerungen, ist eine auf hohe Performance und Synchronität ausgelegte Kommunikation erforderlich, die wiederum im Vorfeld eine genaue Planung der Kommunikationswege und Teilnehmerkonfiguration benötigt. Bei Änderungen der Konfiguration soll diese Planung ohne ein Engineering-Werkzeug ermöglicht werden. Diese Anforderung macht zusätzlich die Konzeption und prototypische Implementierung eines flexiblen Echtzeit-Kommunikationssystems erforderlich. Als Ausgangsbasis für das Echtzeit-Kommunikationssystem wird PROFINET IRT verwendet. Zur Realisierung des flexiblen Echtzeit-Kommunikationssystems wird ein Algorithmus für die Kommunikationsplanung entwickelt und prototypisch implementiert, der eine schnelle Rekonfiguration von Produktionsanlagen unterstützen soll.


Bildverarbeitung anhand digitaler Modelle

Ein weiterer Projektbeitrag ist die Optimierung des Engineeringaufwands in der optischen Qualitätskontrolle. Aufgrund des „Mass Customization“ Paradigmas (kundenindividuelle Massenfertigung)  kann die Menge individuell gefertigter Produkte exponentiell steigen. Dies hat einen hohen Engineeringaufwand zum Anlernen von Bildverarbeitungssystemen zur Folge,  besonders wenn die Fertigung eines Referenzobjekts notwendig ist.

Derzeit entsteht in der Produktkonfiguration ein für die Produktion notwendiges digitales Modell, das unter anderem aus Daten wie dem CAD-Modell, Farbangaben oder Informationen für Beschriftungen besteht. Für eine adaptive optische Qualitätskontrolle werden Ansätze entwickelt, die mit dem digitalen Modell als Merkmalsbasis eine automatische Extraktion von relevanten Informationen durchführen. Das daraus abgeleitete Wissen kann für das Anlernen von Bildverarbeitungssystemen verwendet werden. 


Konsortialführer:
Phoenix Contact GmbH, Blomberg

Partner: 
Phoenix Contact Electronics, Bad Pyrmont,
inIT - Institut für industrielle Informationstechnik, Lemgo

Image: Automation for adaptive production systemImage: Automation for adaptive production systemImage: Automation for adaptive production system


Funded by: BMBF (PTKA)Grant ID: 02PQ2150 ff
Funding: Spitzencluster it's OWL - Intelligente Technische Systeme Ostwestfalen Lippe
Contact Person: Dr.-Ing. Lukasz Wisniewski
Research Assistant: Dr.-Ing. Lukasz Wisniewski