Flexibilität von Automatisierungssystemen

Beschreibung des Forschungsschwerpunktes

Zukünftige Automatisierungssysteme sind agil, d.h. sie passen sich an den Nutzungskontext und geänderte Rahmenbedingungen in der Umgebung mit hoher Flexibilität selbst an.

Dabei werden die Automatisierungssysteme zunehmend aus „Intelligenten Komponenten“ realisiert und übernehmen Aufgaben, die sie autonom oder gemeinsam mit dem Menschen lösen. Dabei kommt zwei Aspekten eine große Bedeutung zu: der Kommunikationsfähigkeit zwischen Menschen und Systemen sowie der Autonomie im Sinne einer Fähigkeit, sich selbst organisieren zu können.

Automatisierungssysteme der Zukunft können auf einem semantischen Niveau interagieren, um ihre Ziele kostenoptimal, energieeffizient, umweltfreundlich und kooperativ zu erreichen.

In diesem Umfeld beschäftigen wir uns mit folgenden Forschungsfragestellungen:

  • Agentenorientierte Entwicklung automatisierter Systeme
  • Autonome Automatisierungskomponenten und deren Orchestrierung
  • Modularisierung automatisierter Systeme
  • Realisierung fehlertoleranter System
  • Realisierung neuartiger Anwendungen, z.B. in der Produktion
Abbildung
Abbildung 1: Flexibiltät

 

Mitarbeiter des Forschungsschwerpunktes

Aktuelle Themen im Forschungsschwerpunkt

Agentenbasierte Entwicklung und Adaption von automatisierten Systemen

In Rahmen dieser Forschungsarbeit wird ein Konzept für ein agentenbasiertes Assistenzsystem entwickelt, mit dessen Hilfe automatisierte Systeme geplant werden können. Der Planer gibt seine Anforderungen an das zu planende System in das Assistenzsystem ein. Das Assistenzsystem wertet diese Anforderungen aus und plant auf Grundlage einer hinterlegten Wissensbasis unterschiedliche Vorschläge, wie das automatisierte System realisiert werden kann.

Agentenbasierte Parallelisierung der Entwicklungsprozesse bei Automatisierten Systemen

Für die Entwicklung der Systeme werden heute oft Simulationswerkzeuge eingesetzt, um verschiedene Varianten zu untersuchen. Dies kostet Zeit und es ist umfangreiches Fachwissen erforderlich. Um weniger Zeit zu benötigen und trotzdem viele verschiedene Varianten betrachten zu können, sollen Teilschritte der Entwicklung automatisiert und parallelisiert werden.

Lernfähiges Bildverarbeitungssystem für industrielle Anwendungen

Die Grundidee des Konzepts ist die Einführung einer Assistenzfunktion. Durch diese ist der Benutzer in der Lage, den Lehr-Lern-Prozess eines Bildverarbeitungssystems zu steuern. Die Assistenzfunktion enthält folgende Module: Ergebnisüberwachung, Unterstützendes Lehren, Inkrementelles Lernen. Im Vergleich zu konventionellen Bildverarbeitungssystemen zeichnet sich das neue System durch bessere Benutzbarkeit aus und kann neue Objekte lernen.

Referenzarchitekturen für die Automatisierungstechnik

Als Alternative zu einer zentralen SPS-Steuerung in der Feldebene kann die Steuerung dezentral mit Mikrocontrollern realisiert werden. Im Rahmen dieser Forschungsarbeit wird eine Softwarearchitektur für dezentrale Mikrocontroller-Steuerungen nach dem Vorbild von AUTOSAR gesucht. Dabei werden zwei Ansätze verfolgt. Der erste prüft, ob sich AUTOSAR an die Anforderungen der Automatisierungstechnik anpassen lässt. Der zweite Ansatz stellt eine Neuentwicklung dar, in den die Konzepte von AUTOSAR übertragen werden.