Thema

Titel: Kopplung von Maschinendaten an ein virtuelles Abbild (Digitaler Zwilling)
Typ:
  • Studienarbeit
  • Diplomarbeit
  • Bachelorarbeit
  • Masterarbeit
Betreuer:
Status: offen

Hintergrund

Durch Industrie 4.0 soll die industrielle Produktion mit modernster Informations- und Kommunikationstechnik verzahnt werden. Dabei soll eine reale Fabrik stehts parallel in ein virtuelles Abbild gespiegelt werden. Man spricht dabei vom digitalen Schatten der Produktion. Dieser digitale Schatten kann beispielsweise durch die virtuelle Realität (Virtual Reality, VR) nachgebildet werden. VR bezeichnet üblicherweise "die Darstellung und gleichzeitige Wahrnehmung der Wirklichkeit und ihrer physikalischen Eigenschaften in einer in Echtzeit computergenerierten, interaktiven virtuellen Umgebung" (Quelle: Wikipedia).

Eine virtuelle Umgebung der Maschinenhalle des ISW wurde bereits in einer vorangegangenen Arbeit erstellt. Damit dieses virtuelle Abbild jedoch zu jeder Zeit dem Zustand der realen Maschinen entspricht, muss es mit Maschinendaten (z.B. Achsdaten) gekoppelt werden. Dass eine solche Kopplung möglich ist, wurde anhand einzelner Prototypen bereits gezeigt, aber nicht für mehrere Maschinen bzw. die gesamte Halle umgesetzt.

Problemstellung

Im Rahmen dieser Arbeit sollen die Maschinen in der Halle des ISW mit ihrem jeweiligen virtuelle Abbild gekoppelt werden. Dazu ist es nötig vorhandene Schnittstellen zu analysieren und geeignete Maschinenendaten zu identifizieren. Diese Maschinendaten könnten neben Achspositionen beispielsweise auch die Werkzeugbelegung oder den Zustand der Maschinentür umfassen. Anschließend müssen diese Schnittstellen an das virtuelle Abbild angebunden werden. Hierzu sind gegebenenfalls enstprechende Tools/Hilfsmittel zu entwickeln, die das Verknüpfen der Maschinendaten mit virtuellen Gegenstücken erleichtern. Auch eine Möglichkeit zur Rückführung von Daten (z.B. Ausführung von Funktionen) aus dem virtuelle Abbild an die reale Maschine soll realisiert werden.

Aufgabe

Diese Arbeit beinhaltet die folgenden Teilaufgaben:

  • Analyse vorhandener Kommunikationsschnittstellen
  • Identifizierung geeigneter Maschinendaten
  • Kopplung der Maschinen mit ihrem jeweiligen virtuelle Abbild über vorhandene Kommunikationsschnittstellen
  • Rückführung von Daten aus dem virtuellen Abbild an die reale Maschine

Anforderung

  • Selbstständiges Arbeiten
  • Strukturiertes Denken
  • Programmierkenntnisse
  • Vorkenntnisse zu Maschinenschnittstellen (z.B. OPC UA, ADS) sind vorteilhaft

Kenntnisgewinn

  • Wissenschaftliches Arbeiten
  • Kommunikationsschnittstellen von Werkzeugmaschinen (z.B. OPC UA, ADS)