Organisiert euch, Komponenten!

Artikel vom 28. November 2014 

Intelligente Komponenten kommunizieren miteinander und konfigurieren sich selbst

Wer übernimmt welche Arbeitsschritte, wann muss was erledigt werden: Bei der Teamarbeit ist eine gute Organisation alles. Oft werden nur noch die Aufgabe und einige Rahmenbedingungen vorgegeben, den Rest organisieren die Teammitglieder eigenständig. Das fällt uns Menschen leicht, denn wir nutzen unsere Fähigkeit zur Kommunikation und sprechen uns untereinander ab.

Ein ähnliches Bild könnte sich in der Produktion der Zukunft bieten: Maschinen und einzelne Komponenten werden sich künftig miteinander verständigen und ihre Arbeitsabläufe weitgehend selbst organisieren, ohne dass eine übergeordnete Steuerung alle Schritte vorgibt. In verschiedenen Forschungsprojekten arbeitet Festo an diesem visionären Zukunftsbild.

Dezentrale Intelligenz

Der Schlüssel sind intelligente Komponenten, die sich auch eigenständig zu einem Gesamtsystem konfigurieren können. Sie kommunizieren sowohl miteinander als auch mit den Werkstücken und tauschen Informationen, Befehle oder Diagnosewerte aus. So legen sie zum Beispiel fest, in welcher Reihenfolge ein Werkstück bearbeitet wird oder regeln die Transportwege optimal. Eine Anlage könnte dann melden, wenn sie gerade Kapazität frei hat, so dass die Werkstücke zu ihr geleitet werden.

„Dank dieser verteilten Intelligenz kann eine Produktionsanlage in der Zukunft Teilaufgaben autark bearbeiten, ohne dass sie ein zentraler Rechner steuern muss“, sagt Bernd Kärcher aus der Forschung von Festo.

Systeme konfigurieren sich selbst

Auch die Konfiguration kann man zukünftig dem System selbst überlassen. Aufwendige Arbeitsschritte, wie die manuelle Einstellung und Programmierung, entfallen durch die dezentrale Intelligenz der einzelnen Komponenten. Ein Beispiel, wie ein solches selbstkonfigurierendes System aussehen könnte, ist das WaveHandling von Festo.

In dem pneumatischen Förderband verformt eine Vielzahl einzelner Balgmodule die Oberfläche so, dass darauf liegende Objekte durch eine Wellenbewegung zielgerichtet transportiert werden. Die einzelnen Module lassen sich beliebig zusammenstecken und konfigurieren sich selbst. Das System erkennt, wie die einzelnen Balgmodule angeordnet wurden und der Rechner erstellt ein virtuelles Abbild der Anordnung.

Das Prinzip der Selbstkonfiguration schafft überall dort neue Perspektiven, wo Subsysteme sofort und flexibel in den Produktionsablauf eingebunden werden sollen. „Wir sprechen dann auch von „Plug and Produce“ – Komponente einbauen und sofort anfangen zu produzieren“, so Bernd Kärcher.

Wie das WaveHandling von Festo funktioniert, zeigt der folgende Film: