Autonom wandelbare Produktionssysteme
Neues Verständnis von Engineering ist notwendig
In einer zunehmend digitalisierten Welt gewinnen autonom wandelbare Industrie-4.0-Infrastrukturen an Bedeutung. Diese autonomen und flexiblen Systeme können sich eigenständig an verändernde Bedingungen anpassen, um aktuelle Herausforderungen in der Produktion zu bewältigen. In der neuen Acatech-Expertise des Forschungsbeirats Industrie 4.0 schafft das Fraunhofer IEM Grundlagen für die nächste Evolutionsstufe in der Produktionssystementwicklung.
Industrie 4.0 steht für die vierte industrielle Revolution, die durch den Einsatz von digitalen und vernetzten Technologien gekennzeichnet ist. Unter anderem künstliche Intelligenz (KI) und as Internet der Dinge ermöglichen es Produktionssystemen, autonome Entscheidungen zu treffen und Prozesse zu optimieren. Autonome Wandelbarkeit beschreibt die Fähigkeit dieser Systeme, sich an neue Anforderungen anzupassen und selbstständig Veränderungen vorzunehmen. Diese Eigenschaft ist entscheidend, um die Resilienz und Effizienz moderner Produktionsanlagen zu steigern. Um zum Zielbild zu gelangen, müssen Fachleute mit spezifischen Kompetenzen in diesen Bereichen (siehe Abbildung) intensiv zusammenarbeiten. Autonomie und Wandelbarkeit müssen in den gesamten Entwicklungsprozess integriert werden, da sie Auswirkungen auf das komplexe Gesamtsystem haben und umfangreiche Informationen aus vor- und nachgelagerten Prozessen benötigen. Aktuell mangelt es an Ansätzen, die Wechselwirkungen und Abhängigkeiten frühzeitig berücksichtigen, Alternativen aufzeigen und so transparente Entscheidungen fördern.
Systems Engineering gefragt
Die Entwicklung autonom wandelbarer Industrie 4.0-Systeme erfordert deshalb ein neues Engineering-Verständnis. Systems Engineering bietet einen interdisziplinären Ansatz, um die Komplexität solcher Systeme zu managen. Systems Engineering betrachtet das gesamte System als eine Einheit, die sowohl das Produkt als auch das Produktionssystem umfasst. Dabei werden verschiedene Fachdisziplinen integriert, um die Vernetzung und Integration der Systeme sicherzustellen. Eine gemeinsame Sprache und ein Systemmodell fördern die Kommunikation und Kooperation zwischen den Disziplinen, erleichtern den Informationsaustausch und führen zu besseren Problemlösungen.
Standards und Interoperabilität
Die Etablierung von Standards ist entscheidend, um die Interoperabilität verschiedener Systeme und Technologien sicherzustellen. Standardisierte Schnittstellen und Protokolle erleichtern den Austausch von Daten und ermöglichen die Integration unterschiedlicher Systeme in einer vernetzten Produktionsumgebung.
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INDUSTRIE 4.0 & IIoT-MAGAZIN Leseprobe
Zeitschrift für Industrie 4.0, Internet of Things & Digitale Transformation
