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Ausg.Nr._05/2017
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Industrie 4.0
stück bearbeitet wird, kann man
so vorab den Produktionsablauf
simulieren, Schwachstellen fin-
den und optimieren. Auf diese
Weise wird die Anlage bereits vor
der Produktion virtuell in Betrieb
genommen und getestet. Das
beschleunigt die Planung und
erleichtert die Inbetriebnahme
einer neuen Produktionsanlage.
Das Fraunhofer-Projekt liefert
damit ein konkretes Beispiel,
wie der Megatrend Industrie 4.0
funktionieren kann. Prof. Dr.-Ing.
Rainer Stark, Projektleiter am
Fraunhofer IPK, sagt: »Unser Ziel
ist, zentrale Technologien, Pro-
zesse und Methoden von Indust-
rie 4.0 nicht nur zu beschreiben,
sondern wirklich erlebbar zu ma-
chen.« Gemeinsam mit Industrie-
partnern wollen der Fraunhofer-
Experte und sein Team schon bald
erste Pilotprojekte zur Marktreife
bringen.
Um das ambitionierte Konzept re-
alisieren zu können, mussten die
Fraunhofer-Experten eine Reihe
von technischen Herausforderun-
gen bestehen. Viele der Techniken
und Anwendungen für den digi-
talen Zwilling waren noch nicht
verfügbar, die Forscher mussten
sie daher eigens entwickeln. »Wir
wollen gänzlich auf proprietäre
Komponenten verzichten und bei
allen Schnittstellen hundertpro-
zentig kompatibel mit Industrie-
standards sein. Gleichzeitig darf
das System nicht zu teuer werden,
die Investition soll sich schließ-
lich für das Unternehmen schnell
amortisieren«, erklärt Stark.
Kombination aus physischen
und virtuellen Sensoren
Ein Highlight ist beispielsweise
die verwendete Sensortechnik.
Die Fraunhofer-Ingenieure nutzen
eine Kombination aus physischen
und virtuellen Sensoren. Dabei
verarbeiten virtuelle Sensoren
die Messdaten zu komplexen
Reports über den Status der An-
lage. Ein technisches Kernstück
ist beispielsweise die Datenüber-
tragung – sie ist innerhalb der
Produktionsanlage und zum Kon-
trollzentrum hybrid ausgelegt. Es
kommen also sowohl klassische
Funkstandards wie WLAN und LTE
als auch Industriestandards wie
EtherCAT zum Einsatz.
Die Technik lässt sich beliebig
skalieren. Sie ist in der Lage, ein-
zelne Anlagen zu steuern, könnte
aber auch eine ganze Fabrik über-
wachen. Die Grenzen liegen hier
nur in der Rechnerleistung und
den Netzwerkkapazitäten. Eine
gewisse Einschränkung ist auch
der jeweils nötige Aufwand bei
der Modellierung und der Detailt-
reue beziehungsweise Granulari-
tät des digitalen Zwillings.
Bleibt die Frage nach der Sicher-
heit. Auch daran haben die Tech-
niker gedacht. Das ganze System
bewegt sich innerhalb eines se-
paraten internen Netzwerks, das
durch eine Firewall und streng
kontrollierte Freigabe einzelner
Ports geschützt wird.
Wie das System funktioniert, de-
monstriert das IPK am 9. Februar
auf der Hannover Messe Preview
und vom 24. bis 28. April auf der
Hannover Messe (Halle 17). Ge-
zeigt wird dabei eine Anlage zur
Produktion von Getränkeunter-
setzern, die jeweils individuali-
siert angefertigt werden.
Text & Bild:
Fraunhofer-Gesellschaft zur
Förderung der angewandten
Forschung e.V.
Hansastraße 27 c
D-80686 München
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