Intuitive Roboterprogrammierung
Automatisierung gering standardisierter, logistischer Aufgabenstellungen mittels Industrierobotern

Moritz Rohde, Stefan Kunaschk und Ann-Kathrin Pallasch, Universität Bremen

Die global verteilte Herstellung von Gütern führt zu einem wachsenden, die Welt umspannenden logistischen Netz. Um den Herausforderungen gerecht zu werden gilt es, die Effizienz der Logistikkette und der Teilprozesse innerhalb der logistischen Kette stetig zu verbessern. Der Einsatz von Automatisierungstechnologien, wie z.B. Industrierobotern, gilt hierfür als ein möglicher Ansatz. Logistische Prozesse unterliegen zumeist einer hohen Varianz, was die Programmierung von Industrierobotern zur Erfüllung komplexer Aufgabenstellungen zeit- und kostenaufwendig macht. Besonders die Entwicklung von Systemen, die sich auf wandelbare Rahmenbedingungen anpassen können, ist mit hohen Aufwänden verbunden. Am BIBA wurde eine Strategie zur intuitiven und flexiblen Roboterprogrammierung und -steuerung entwickelt und in Zusammenarbeit mit dem Unternehmen EASY-ROB auf der CeMAT 2011 anhand eines Demonstrators präsentiert.

[mehr]



Rekonfigurierbare Datenflussarchitekturen in der Robotik
Zukünftige robotische Systeme benötigen dezentrale und verteilte Rechenarchitekturen für Intelligenz und Autonomie

Hendrik Wöhrle und Frank Kirchner

Intelligente und autonome Roboter sind für die Entwicklung der Industrie 4.0 von essentieller Bedeutung. Sie werden als direkte Interaktionspartner gemeinsam mit dem Mensch Aufgaben lösen und Arbeiten verrichten, die wesentlich komplexer als die heutigen Aufgaben typischer Industrieroboter sind. Dabei müssen sie sich in einer unübersichtlichen und unvorhersehbaren Umwelt zurechtfinden und auf Ereignisse sofort reagieren können. Um diese Umwelt erfassen zu können und Handlungen zu planen, ist die Echtzeitverarbeitung komplexer Sensorinformationen notwendig. Herkömmliche Rechnerarchitekturen stellen sich hierbei als unzureichend heraus. Daher werden am DFKI RIC Hardware-Beschleuniger für die Robotik auf Basis des Datenflussparadigmas entwickelt.

[mehr]



Dezentrale Steuerungen in der digitalen Fabrik
Einsatzmöglichkeiten und Anforderungen an die SPS 4.0

Matthias Seitz, Sergii Poluektov und Hans Peter, Hochschule Mannheim

Die intelligente Fabrik der Zukunft soll unter dem Schlagwort „Industrie 4.0“ durch sogenannte Cyber-Physical Systems (CPS) gesteuert werden. Damit ist gemeint, dass die Anlagenkomponenten selbständig den Prozess steuern und somit keine zentrale Steuerung mehr erforderlich ist. Man erhofft sich dadurch flexible Systeme, die nicht individuell programmiert werden müssen, sondern aus Modulen per Plug and Play zusammengesetzt werden können. Welche Aufgaben bleiben der SPS und welche Anforderungen muss sie hierfür erfüllen? Dieser Beitrag diskutiert an einem Beispiel die Möglichkeiten und Grenzen der SPS 4.0 aus heutiger Sicht.

[mehr]



Sicherheit im industriellen Internet der Dinge
Herausforderungen und Konzepte

Uwe Laufs und Sven Wagner, Fraunhofer IAO, Stuttgart

In zahlreichen Branchen und Anwendungsbereichen bietet das industrielle Internet der Dinge (IIoT) mit der Vernetzung intelligenter Objekte eine Vielzahl an Möglichkeiten und Chancen. Hinsichtlich der Sicherheit solcher Systeme entstehen jedoch, ähnlich wie im eher an Privatanwender gerichteten Internet der Dinge, durch den hohen Verteilungsgrad, die Heterogenität der vernetzten Systeme sowie den Umfang und die Dynamik der Vernetzung ganz neue Herausforderungen. Ebenso können die Auswirkungen von Angriffen drastisch sein. Ein Dreh- und Angelpunkt für Sicherheit im IIoT sind vertrauenswürdige Identitäten der beteiligten Subsysteme, ohne die ein sicheres Gesamtsystem nur schwer zu realisieren ist. Für die Absicherung der Systemidentitäten bieten sich zertifikatsbasierte Verfahren an. Die hierfür gängige Lösung mittels Public Key Infrastructure (PKI) ist im Bereich IIoT häufig jedoch zu aufwändig und zu wenig flexibel. Des Weiteren sind oft Mechanismen zur Verbreitung vertrauenswürdiger Informationen über Subsysteme und Mechanismen zur Sicherstellung der Echtheit von Daten und Transaktionen und deren Dokumentation erforderlich. Der Beitrag beschreibt neben den Herausforderungen des IIoT aus Sicht der Sicherheit Konzepte zum Umgang mit diesen Herausforderungen und skizziert geeignete Lösungen sowie Ansätze und Entwicklungen aus der aktuellen Forschung. Der Fokus liegt hierbei auf den Besonderheiten im IIoT-Umfeld.

[mehr]



Kolumne

Industrie 4.0: Knackpunkt Mensch

Götz-Andreas Kemmner

Wieder einmal gibt es ein neues Schlagwort, das nicht weniger als eine neue Industrielle Revolution verspricht: Industrie 4.0. Viele Begriffe und Ideen rund um Industrie 4.0 gleichen dabei frappierend denen, die in Zusammenhang mit CIM (Computer Integrated Manufacturing) Mitte/Ende der 80er Jahre verwendet wurden. Gegenüber damals sind wir heute technologisch deutlich weiter; ganz besonders gilt dies in Sachen Hardware- und Softwaretechnologien.

[mehr]



Fabriksicherheit für
Industrie 4.0

David Kotarski

Industrie 4.0 bietet die Chance in zuvor weit entfernte Märkte vorzudringen. Auch die flexiblere Gestaltung der Fertigung mit Hilfe autonomer Produktionsobjekte und der stetig steigende Grad der Vernetzung können Marktpositionierung verbessern.

[mehr]



CNC-Programme automatisiert erstellen
Kundenindividuelle Varianten wie in Serie fertigen

Carsten Schaede, Tobias Meudt, Joachim Metternich, Jörg Martin und Stefan Munsch

Damit die Nachfrage nach individualisierten Produkten ohne Zeit- und Produktivitätsverluste befriedigt werden kann, müssen Unternehmen ihre Prozesse für die Fertigung in „Stückzahl Eins“ befähigen. Dies betrifft neben der Auftragsabwicklung insbesondere die Erstellung kundenindividueller Bearbeitungsprogramme für die Fertigung. Dieser Artikel zeigt Ansätze für die Automatisierung der Informationsprozessketten bei der Fertigung kundenindividueller Produktvarianten auf.

[mehr]



Hybride Simulation
Den besten Grad an dezentraler Produktionssteuerung bestimmen

Sander Lass und Hanna Theuer

Durch den internationalen Wettbewerb und zunehmende Individualisierung der Kundenwünsche stehen produzierende Unternehmen großen Herausforderungen gegenüber. Ein möglicher Ansatz zur Lösung ist der Einsatz neuer Technologien und Organisationsstrategien wie AutoID oder dezentralisierte Produktionssteuerung. Allerdings ist die Auswahl für den spezifischen im Unternehmen vorliegenden Prozess oft aufwendig und kostenintensiv. Hybride Simulation als Kombination von Modellfabrik und der Digitalen Fabrik bietet hier Vorteile.

[mehr]



Sichere Fabrikschnittstellen im Cloud Manufacturing
Nutzen und Risiken

Philipp Holtewert, Khoi Tran und Michael Lickefett

Cloud Manufacturing bietet produzierenden Unternehmen die Möglichkeit, eine Effizienzsteigerung von Unternehmensprozessen zu erreichen. Es handelt sich dabei um eine Cloud-basierte Plattform für Manufacturing Apps, die eine schnelle Nutzung von Services zulässt, ohne diese als Softwarelösungen im Unternehmen zu implementieren. Der Beitrag betrachtet sowohl Nutzen als auch Sicherheitsaspekte.

[mehr]



Seiten