Forschungsprojekt ENTOC

Verhaltensmodelle von Komponenten für virtuelle Inbetriebnahme 

Verhaltensmodelle von Komponenten für virtuelle Inbetriebnahme

Der Engineeringprozess für Produktionsanlagen ist aufwändig und komplex. Die Automobilindustrie möchte die dafür benötigte Zeit durch virtuelle Inbetriebnahme der Anlagen deutlich reduzieren. Voraussetzung dafür ist eine durchgängige Engineering-Toolchain mit standardisierten Beschreibungsformaten und Schnittstellen. Diese erleichtern die Planung, Konstruktion, Programmierung und die reale Inbetriebnahme und spart somit Zeit und Kosten. Daran forscht Festo gemeinsam mit Daimler und anderen Partnern im Forschungsprojekt ENTOC.

Für die virtuelle Inbetriebnahme ist es wichtig, die Realität ausreichend detailgetreu abzubilden. Dazu benötigt man auch Modelle der Komponenten, die in das Gesamtabbild der Anlage integriert werden. So können unbeabsichtigte Kollisionen vermieden, Prozessabläufe im Hinblick auf die Taktzeit optimiert und Steuerungsabläufe im Voraus programmiert werden. Zudem lassen sich Szenarien beispielhaft durchspielen, um Fehler im Bewegungsablauf oder der Programmierung und deren Auswirkungen zu simulieren. Dadurch reduzieren sich Kosten und Aufwand für die Inbetriebnahme und der Sicherheitsstandard im Betrieb erhöht sich.

Ziele des Projekts

Um die benötigten Modelle von einzelnen Komponenten für die virtuelle Inbetriebnahme zur Verfügung stellen zu können, befasst sich Festo im Forschungsprojekt mit der standardisierten Beschreibung der Komponenten in AutomationML. Die Standardisierung trägt dazu bei, dass die Toolchain – die aufeinanderfolgenden Schritte in der Produktentwicklung, für die unterschiedliche Software-Tools benötigt werden – durchgängig ist. Dies erleichtert und vereinheitlicht den Engineeringprozess, die daraus folgende virtuelle Inbetriebnahme und ermöglicht, dass auch Komponenten unterschiedlicher Hersteller problemlos Daten austauschen.

Der Konstrukteur kann dann beispielsweise bei der Planung einer Anlage die digitalen Abbilder der Komponenten in seine Konstruktionssoftware integrieren. Aufgrund der detaillierten Beschreibung eines entsprechenden Systems sind die Experten von Festo mit ihrem spezifischen Fachwissen in der Lage zu prüfen, ob passende Komponenten ausgewählt sind und können gegebenenfalls auf entsprechendes Optimierungspotential hinweisen. Zusätzlich kann das benötigte Zubehör vorgeschlagen und schließlich das komplette Verhaltensmodell mit allen benötigten Informationen und Daten für die virtuelle Inbetriebnahme bereitgestellt werden.

Demonstrator

Als Demonstrator dient eine Hochzeitsstation in der Produktion von Daimler: Dort wird die Karosse mit der Bodengruppezusammengeführt. Für die virtuelle Inbetriebnahme dieser Produktionsstation stellt Festo Verhaltensmodelle seiner Komponenten zur Verfügung, sodass diese mit Komponenten anderer Hersteller in die Engineeringsoftware und das virtuelle Inbetriebnahme-Tool geladen werden können.

Mit dem funktionsfähigen virtuellen Modell der Anlage können Programmabläufe, Test- und Wartungsszenarien erstellt, getestet und optimiert werden. Dadurch verkürzt sich die reale Inbetriebnahme und die Anlage steht schneller für die Produktion zur Verfügung.

Weitere Projektpartner

ENTOC Projektpartner

Neben der Festo AG sind folgende Partner beteiligt:

Aus der Industrie:

  • Daimler AG
  • EKS InTec GmbH
  • EDAG Production Solutions GmbH & Co. KG
  • tarakos GmbH
  • TWT GmbH Science & Innovation

Aus der Wissenschaft:

  • Institut für Automation und Kommunikation e.V.

Das Projekt ENTOC wird unter dem Förderkennzeichen 01IS16023E vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) gefördert.

Im Rahmen der europäischen Forschungsinitiative EUREKA erhielt ENTOC das ITEA 3 Label. ITEA ist ein Bündnis zur Förderung von FuE-Projekten im Bereich der Software-intensiven Systeme und Dienstleistungen. Die Betreuung von deutschen EUREKA-Projekten, und damit auch von ITEA, übernimmt das DLR in Bonn. Neben dem deutschen Konsortium gibt es ein schwedisches Konsortium rund um VOLVO, das ebenfalls an der durchgängigen Toolchain für die virtuelle Inbetriebnahme forscht.