Verbundprojekt

CSC

CyberSystemConnector - Maschinendokumentation intelligent erstellen und nutzen

Kurzfassung:

Ziel des Forschungsprojekts CyberSystemConnector (CSC) ist es eine aktuelle technische Dokumentation durch ein virtuelles Abbild der Anlagen über den gesamten Produktlebenszyklus zu gewährleisten. Die technische Komponente CSC bildet dabei die Schnittstelle für jede eingebundene Systemkomponente einer Maschine und Anlage. Jede Änderung der Maschine oder Anlage, und damit der technischen Dokumentation, wird in ein virtuelles Abbild der Anlage zurückgespielt. Somit existiert stets zur realen Anlage ein äquivalentes virtuelles Abbild.

www: http://www.cyber-sc.de

Projektdauer: 01.11.13 - 31.10.16

Projektkoordinator:

Dipl.Inf. Stefan Magerstedt
KHS GmbH
Tel.: +49 231 569-1442
E-Mail: stefan.magerstedt@khs.com

Ansprechpartner bei PTKA-PFT:

Dipl.-Ing. Claudius Noll
Tel.: +49 721 608-24953
E-Mail: noll@kit.edu

 

Termine

Abschlussveranstaltung Projekt CSC: Maschinen und Anlagen bereit für Industrie 4.0

Zeit: 23.09.16

Ort: VDMA, Lyoner Straße 18, 60528 Frankfurt am Main

Beschreibung:
Die Digitalisierung und Vernetzung der industriellen Produktion im Rahmen von Industrie 4.0 wird Produktionsprozesse in einem schrittweisen Wandel effizienter und flexibler gestalten. Auf der Abschlussveranstaltung die Ergebnisse der Projekte CSC, piCASSO, eApps4Production, itsowl-IV und SecurePLUGandWORK präsentiert. Vorträge und Exponate veranschaulichen dabei die Potentiale der industriellen Nutzung der Projektergebnisse. Ergänzt werden die Vorstellungen der Projekte durch Vorträge namhafter Persönlichkeiten aus Industrie und Forschung.

Kontakt: Dipl.Inf. Stefan Magerstedt, KHS GmbH

Detaillierte Projektbeschreibung

Problemlage
Bei der Übergabe und Inbetriebnahme von Maschinen und Anlagen ist der Hersteller nach der Maschinenrichtlinie verpflichtet, eine normgerechte Dokumentation beizufügen. Die Anforderungen an die technische Dokumentation nehmen mit der steigenden Komplexität von Maschinen und Anlagen, insbesondere durch die zunehmende Integration einer Vielzahl elektronischer Steuerelemente und dezentral organisierter Rechnereinheiten, stetig zu. Dem daraus resultierenden hohen Zeit- und Kostenaufwand der technischen Dokumentation ist es geschuldet, dass der Stand der Unterlagen nach der Auslieferung und dem Anlauf der Anlagen kaum aktuell gehalten wird. Bei technischen Um- oder Aufrüstungen durch z. B. Produktwechsel, Optimierungsmaßnahmen oder eine Produktionsvolumenanpassung werden die daraus folgenden Änderungen meist nur als Zusatz der Dokumentation hinzugefügt oder gar nicht eingepflegt.
Verbundprojektziel
Ziel des Forschungsprojekts CyberSystemConnector (CSC) ist es eine aktuelle technische Dokumentation durch ein virtuelles Abbild der Anlagen über den gesamten Produktlebenszyklus zu gewährleisten. Die technische Komponente CSC bildet dabei die Schnittstelle für jede eingebundene Systemkomponente einer Maschine und Anlage. Jede Änderung der Maschine oder Anlage, und damit der technischen Dokumentation, wird in ein virtuelles Abbild der Anlage zurückgespielt. Somit existiert stets zur realen Anlage ein äquivalentes virtuelles Abbild. Dieses kann Informationen, wie z. B. Prozessablaufpläne, Steuerungslogiken, Schaltpläne, 3D-Modelle, Fabrik- und Anlagenlayout, Betriebsanweisungen oder Risikobewertungen beinhalten und wird am jeweiligen Teilsystem bereitgestellt. Neben der rechtlich erforderlichen physischen Bereitstellung einiger Dokumentationsinformationen, werden dezentralen alle Informationen in Form der virtuellen Abbilder bereitgestellt, die über die gesamte Anlage zu einem gemeinsamen virtuellen Abbild kombiniert werden. Dies ermöglicht die Ableitung von situations- und bedarfsgerechten Dokumentationsinformationen für den Anwender. Durch das virtuelle Abbild der Teilsysteme beziehungsweise der gesamten Anlage kann die Aktualität über den gesamten Produktlebenszyklus gewährleistet werden. Der Informationsgehalt der technischen Dokumentation wird zielgerichtet eingesetzt werden, wie z. B. zur Fehleridentifizierung und -vermeidung, Einsatzplanung, Prozessunterstützung oder Änderungsverfolgung von Instandhaltungen und technischen Anpassungen. Die Instandhaltungsprozesse sind dabei aus der Sicht der Anwendungspartner ein erfolgskritisches Handlungsfeld und werden daher in diesem Forschungsvorhaben schwerpunktmäßig betrachtet.
Vorgehensweise
Ausgehend von einer Analyse bestehender Instandhaltungs- und Dokumentationsstrategien werden Anforderungen an Prozesse in Cyber-Physischen Systemen spezifiziert. Es wird ein Prozess- und Datenmodell zur dynamischen, dezentralen Verarbeitung von Dokumentations- und Maschinendaten erarbeitet. Berücksichtigt werden dabei sowohl die aktuelle Konfiguration als auch die Datenhistorie, welche z. B. vorangegangene Instandhaltungsmaßnahmen, technische Anpassungen, Programmversionen oder eine Fehlerhistorie beinhaltet. Der CSC bildet dabei die Schnittstelle für jede eingebundene Systemkomponente einer Maschine oder Anlage. Bei der Integration des CSC in eine dezentrale Architektur für Dokumentationsdaten wird eine einheitliche, verständliche Darstellung, unabhängig von Hersteller oder Maschinenart verwendet. D
urch kurzzyklische Iterationen werden die entwickelten Konzepte für das Datenmanagement, die dezentrale Verarbeitung sowie die bedarfs- und situationsgerechten Informationsbereitstellung durch das virtuelle Abbild in Hard- und Software umgesetzt. Darüber hinaus findet die Mensch-Maschine-Interaktion sowie die Sicherheit sensibler Daten in der Verwendung von CSC Berücksichtigung. Durch die Vernetzung der Komponenten innerhalb eines CSCs und die Zusammenfassung mehrerer CSCs zu einem Verbund entsteht ein gemeinsames virtuellen Abbilds der Anlagen, dass Änderungen identifiziert und dokumentiert sowie Informationen bedarfsgerecht darstellt und somit eine selbstorganisierende smarte Dokumentation ermöglicht.
Ergebnisverwertung
Durch die Verschmelzung von virtuellem Abbild und realer Anlage erhöht sich die Qualität digitaler Daten, da sie in einem stärkeren Maße die Realität widerspiegeln und somit für Produkt- und Prozessanalysen besser geeignet sind. Zudem wird die Entstehung neuer, innovativer Dokumentationsprozesse für die smarte Fabrik im Rahmen der Industrie 4.0 unterstützt. Durch CSC wird der enorme Aufwand der technischen Dokumentation für heutige Anlagen reduziert werden. Instandhaltungsprozesse können durch das virtuelle Abbild effizient geplant und durchgeführt werden. Im Rahmen einer prototypischen Umsetzung bei den Anwenderunternehmen wird das Projektergebnis im Maschinen- und Anlagenbaus validiert. Die erlangten Erkenntnisse werden während und über das Verbundprojekt hinaus von allen Partnern, sowohl in der Industrie als auch in Forschung und Lehre, z. B. in den bestehenden Normierungs- und Standardisierungsaktivitäten, Fachtagungen und Industriearbeitskreisen, Konferenzen und Veröffentlichungen sowie durch die Integration von Vereinen und Industrienetzwerken verbreitet. Durch die Einführung von CSC bei den Projektpartnern und dessen Kundennetzwerke, werden die Ergebnisse direkt in die industrielle Anwendung überführt.

 

Ansprechpartner