Industrie 4.0: Effiziente Engineering-Prozesse mit OPAK

Engineering-Prozesse sollen sich künftig intuitiver, schneller und effizienter umsetzen lassen, die einzelnen Automatisierungskomponenten über ein digitales Gedächtnis verfügen: Das sind die Ziele, die der Spezialist für Automatisierungslösungen, die Festo AG & Co. KG, im Rahmen des Verbundforschungsprojekts OPAK (Offene Engineering-Plattform für autonome, mechatronische Automatisierungskomponenten in funktionsorientierter Architektur) gemeinsam mit Partnern aus Wissenschaft und Wirtschaft verfolgt.   
Im dem vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie geförderten Forschungsprojekt OPAK soll die steigende Komplexität von Produktionsanlagen beherrschbar gemacht werden. Dr. Volker Nestle, Leiter Future Technologies bei Festo, erklärt: „Wir beschäftigen uns in dem Projekt mit zwei Themen: Zum einen vereinfachen wir den Engineering-Prozess und machen ihn deutlich effizienter. Zum anderen entwickeln wir Komponenten, die über ein digitales Gedächtnis verfügen – der erste Schritt auf dem Weg zu intelligenten Komponenten für Industrie 4.0.“
 
Einfache Engineering-Prozesse
Um den Engineering-Prozess intuitiver und effizienter zu gestalten, wird in OPAK ein virtuelles Abbild der Produktionsanlage erstellt. So können schon in der Planungsphase alle Abläufe und Funktionen mit Hilfe der Engineering-Software simuliert und getestet werden – noch bevor die Anlage physisch entsteht. Der Entwickler beschäftigt sich nur noch mit den gewünschten Automatisierungsprozessen und muss sich nicht mit abstrakten Befehlen bei der Programmierung von Steuerungen auseinandersetzen. Das Engineering-System führt während der Planung eine Plausibilitätsprüfung durch. So werden von vorneherein nur die Komponenten und Kombinationen ausgewählt, die technisch möglich und sinnvoll sind. Für den Entwickler stehen somit die eigentliche Automatisierungsaufgabe und ihre Lösung im Mittelpunkt. Die detaillierten Schritte für die technische Umsetzung laufen im Hintergrund ab.  
Komponenten mit digitalem Gedächtnis
Die Voraussetzung zur Schaffung eines virtuellen Anlagen-Abbilds sind Komponenten, die in ihrem integrierten Controller alle zum Betrieb benötigten Informationen mitbringen. In Kombination mit anpassungsfähigen Schnittstellen, die den Aufwand für Montage, Konfiguration und Systemintegration auf ein Minimum reduzieren, werden die Komponenten so fähig für „Plug and Produce“: Ähnlich der USB-Schnittstellen an Computersystemen, über die sich angeschlossene Systeme direkt beim Hauptrechner anmelden und mit diesem kommunizieren, sollen sich in der Fabrik der Zukunft auch einzelne Komponenten selbst in der Produktionsanlage anmelden.
 
Ein erstes Ergebnis der Arbeiten im Projekt OPAK ist der Prototyp eines integrierten Stopper-Moduls, das sowohl die benötigte Aktorik als auch die Sensorik und Steuerung für einen Stopp von Werkstückträgern an einem Transportband in einer Komponente zusammenfasst. Über eine standardisierte Schnittstelle wird die Funktion des Stopper-Moduls für andere Systeme zur Verfügung gestellt.
 
Demonstrationsanlage für praxisnahe Forschung
Auf der Hannover Messe 2015 wird eine exemplarische Industriezelle präsentiert. Dort ist zu sehen, wie eine flexible Anlage in der Fabrik der Zukunft funktionieren kann – vom Engineering bis zur Inbetriebnahme und der laufenden Produktion. Festo zeigt den OPAK-Demonstrator in Halle 15, Stand D07.
 
Festo AG & Co. KG
www.festo.com