Mit zukunftsweisender Maschinensteuerung zu intelligenten Wertschöpfungsnetzen

Zur Realisierung selbstoptimierender vernetzter Smart Factories sind hoch leistungsfähige Automatisierungstechniken ein mögliches Sprungbrett. Im BMBF-Forschungsprojekt „Extreme Fast Automation“ des Spitzenclusters it’s OWL werden sogenannte Many-Core-Technologien zur hoch performanten Steuerung von Produktionsanlagen erfolgreich erforscht.

Smart Factories durch hoch performante, intelligente Maschinensteuerung

Eine hoch leistungsfähige Automatisierungstechnik ist ein grundlegender Stellhebel zur Realisierung selbstoptimierender vernetzter Smart Factories.

Many-Core-Technologien und intelligente Auswertung ermöglichen Zustandsüberwachungen an der Maschine und in der Cloud.

Many-Core-Technologien und intelligente Auswertung ermöglichen Zustandsüberwachungen an der Maschine und in der Cloud.

Beckhoff Automation GmbH & Co. KG

Im Innovationsprojekt „Extreme Fast Automation“ (itsOWL-efa) des Spitzenclusters it’s OWL erforscht Beckhoff Automation Many-Core-Technologien zur hoch performanten Steuerung von Produktionsanlagen. Pilotanwendungen belegen signifikante Produktivitätssteigerungen durch die parallele Abarbeitung der Steuerungssoftware auf mehreren Kernen. Die mit der Many-Core-Technologie einhergehende zusätzliche Rechenleistung ermöglicht die Realisierung rechenintensiverer Steuerungssoftware. Genau hier greift das Leitprojekt Scientific Automation (itsOWL-ScAut). In itsOWL-ScAut werden Technologien, Methoden und Ansätze weiterer Ingenieurwissenschaften, der Statistik oder der künstlichen Intelligenz in die PC-basierte Automatisierungstechnik integriert und ermöglichen damit messtechnische Aufgaben, Zustandsüberwachungen sowie ganzheitliche Analysen und Optimierungen von Produktionssystemen in Echtzeit direkt in der Steuerung.

Bildunterschrift: Zukunftsweisende Maschinensteuerungen durch Many-Core-Technologie und Scientific Automation.

Zukunftsweisende Maschinensteuerungen durch Many-Core-Technologie und Scientific Automation.

Beckhoff Automation GmbH & Co. KG

Seit über 25 Jahren realisiert Beckhoff offene Automatisierungssysteme auf Basis PC-basierter Steuerungstechnik. Mit steigender Rechenleistung werden fortwährend weitere Funktionen in die Maschinensteuerung integriert. In dem Projekt itsOWL-efa macht Beckhoff die Many-Core-Technologie für die Automatisierungstechnik nutzbar und erforscht deren Anwendung mit Projektpartnern entlang der Wertschöpfungskette - dem Küchenhersteller Nobilia-Werke J. Stickling GmbH & Co. KG (Verl), den Anlagenherstellern Hüttenhölscher Maschinenbau GmbH & Co. KG (Verl), IMA Klessmann GmbH Holzbearbeitungssysteme (Lübbecke) und Schirmer Maschinen GmbH (Verl), dem Heinz Nixdorf Institut der Universität Paderborn sowie dem Studienort Gütersloh der Fachhochschule Bielefeld. Die zusätzlich zur Verfügung stehende Rechenleistung nutzen die Projektpartner zur Realisierung von Scientific Automation Ansätzen. Diese werden in dem Leitprojekt itsOWL-ScAut entwickelt und in Baukästen bereitgestellt. Die Projektpartner bedienen sich der Baukästen, kombinieren die für ihre Anwendung erforderlichen Hard- und Softwarebausteine und prägen diese anwendungsspezifisch aus. Es entsteht eine Vielzahl an Lösungen zur Erfassung physikalischer und steuerungstechnischer Größen sowie zur Analyse und -Optimierung des Systemverhaltens.

Vollintegrierte Bohrerüberwachung durch Scientific Automation.

Vollintegrierte Bohrerüberwachung durch Scientific Automation.

Beckhoff Automation GmbH & Co. KG

Das Potenzial der Lösungen wird bereits im Projektverlauf eindrucksvoll belegt. An einer Profilverarbeitungsanlage kann der durchschnittliche Energieverbrauch eines Anlagenmoduls um 17 Prozent reduziert und die Durchlaufzeit um 10 Prozent gesenkt werden – das Ergebnis sind höhere Produktivität bei niedrigerem Energieverbrauch. Durch den Einsatz von Scientific Automation Lösungen kann die Schärfe von Bohrern während des Produktionsprozesses in Echtzeit direkt in der Steuerung überwacht werden. So kann die Qualität der eingebrachten Bohrungen garantiert und durch die vollintegrierte Bohrerüberwachung die Produktion von Ausschuss erheblich reduziert werden. Die Pilotanwendungen zeigen zudem, dass die Analysen, Auswertungen und Optimierungen je nach Bedarf direkt in der Steuerung an der Maschine oder über die Kombination mit IoT-Technologien in der Cloud erfolgen können. Damit sind auch übergreifende Optimierungen von Wertschöpfungsnetzwerken möglich.

Weiterführende Links:

Projektträger

Projektträger Karlsruhe (PTKA)
Produktion, Dienstleistung und Arbeit
Karlsruher Institut für Technologie (KIT)

Hermann-von-Helmholtz-Platz 1
76344 Eggenstein-Leopoldshafen

+49 (0)721 608-25281
info@ptka.kit.edu
Standort Dresden
PTKA

Ansprechpartner

Sekretariat Karlsruhe

Susanne Zbornik

+49 (0)721 608-25281
susanne.zbornik@kit.edu

Sekretariat Standort Dresden

Heike Blumentritt

+49 (0)721 608-31435
heike.blumentritt@kit.edu