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Digitaler Zwilling der Produktion

Kopplung von Live-Maschinendaten der cyberphysischen Systemlandschaft an ihr digitales Abbild

Framework zur Erfassung des Digitalen Zwillings

Die anlagenübergreifende Vernetzung des Shopfloors ist aktuell ein viel diskutiertes Thema, sowohl in der Forschung als auch im industriellen Umfeld. In aktuellen Projekten des ISW ist deshalb ein Framework entstanden, das die Anbindung unterschiedlicher Maschinen schnell und einfach realisieren kann. Durch eine Message-basierte Architektur der Software ist das dynamische Hinzufügen und Abmelden von Werkzeugmaschinen und Produktionsanlagen möglich. Adapter für unterschiedliche Kommunikationsprotokolle stehen für die herstellerübergreifende Integration unterschiedlicher Steuerungen zur Verfügung. Vor allem OPC UA als herstellerunabhängiger Kommunikationsmechanismus trägt einen großen Teil zur dieser Freiheit bei. Jedoch auch spezifische Protokolle wie beispielsweise ADS von Beckhoff werden unterstützt. Das Toolkit um neue Protokolle zu erweitern, ist jederzeit möglich.

Verarbeitung erfasster Daten

Nach der Vernetzung der Produktionsanlagen werden sämtliche Daten zentral zur Verfügung gestellt. Diese Daten haben zu diesem Zeitpunkt das Firmennetzwerk nicht verlassen. Ist dies jedoch wünschenswert, sorgt die zentrale Datenhaltung für eine einfache Anbindung an Drittanbietersysteme wie aktuelle IIoT-Plattformen oder Cloud-Datenspeicher. Für Monitoring oder einfachere Analysen bietet sich jedoch eine netzinterne Weiterverarbeitung der Daten an. Für beide Fälle bieten die wohldefinierten Schnittstellen des Systems den Zugang zu den Livedaten der Produktion an.

Demonstrator SPS IPC Drives 2017

Eine Demonstration des Datenflusses wurde vom ISW auf der Messe SPS IPC Drives 2017 in Nürnberg vorgestellt. Über das beschriebene Framework wurden sämtliche Messedemonstratoren vernetzt. Hervorzuheben ist hierbei die unterschiedliche Natur der vernetzten Anlagen. Von 3D-Druckern, über klassische Werkzeugmaschinen bis hin zu TSN-basierten Demonstratoren und Hardware-in-the-Loop Simulationen sind alle aktuellen Technologien verbunden und über ein zentrales System ansprechbar. Die Verfügbarkeit der Livedaten aller Demonstratoren wurde gezeigt, indem der komplette Messestand in der Spiele-Engine Unity visualisiert und animiert wurde.

 (c)
Synchronisierte Nachbildung des ISW-Messestands durch direkte Anbindung sämtlicher Demonstratoren.

Ihr Ansprechpartner

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M.Sc.

Tobias Korb

Wissenschaftlicher Mitarbeiter "Industrielle Steuerungstechnik"