Forschungsprojekt Rent'n'Produce

Fertigungssysteme über cloud-basierte Plattform steuern

Mitarbeiter des Instituts für Steuerungstechnik der Werkzeugmaschinen und Fertigungseinrichtungen (ISW) der Universität Stuttgart und des Fraunhofer IPA arbeiten derzeit an der Entwicklung einer cloudbasierten Plattform. Über diese soll Unternehmen unterschiedlicher Branchen bis auf die Shopfloor Ebene Maschinen und Anlagen bereitgestellt gestellt werden. Ziel ist eine hochflexible, standortunabhängige Fertigungsbeauftragung.

Das Forschungsprojekt Rent'n'Produce: "Sicherer Cloud-Service zur Beauftragung und Steuerung von Fertigungssystemen" (RnP) greift auf die bestehende Infrastruktur und Vernetzung in produzierenden Unternehmen zurück und setzt eine cloud-basierte Plattform für die Beauftragung von Maschinen und Anlagen auf.

Die für die Beauftragung nötige Werkstückbeschreibung kann dabei in Form von CAD-Daten oder NC-Programmen vorliegen und vom Auftraggeber an das System übermittelt werden. Bevor die Beauftragung der ausgewählten Ressource auf Shopfloor-Ebene durchgeführt wird durchlaufen die Werkstückbeschreibungen auf der cloud-basierten Plattform einen Post-Processor und werden an die ausgewählte Produktionsressource aus dem Ressourcenkatalog adaptiert. Auf diese Weise wird ein System geschaffen, dass die direkte Abarbeitung von Fertigungsaufträgen ohne manuelles Eingreifen ermöglicht.

Um eine fehler- und konfliktfreie Zuweisung der Aufträge zu den Fertigungsressourcen zu gewährleisten, müssen diese die Abfrage des Belegungsstatus sowie ihrer Konfiguration ermöglichen. Die hierfür benötigten Informationen werden von den Anbietern der Ressource bei Aufnahme in den Ressourcenkatalog angegeben. Die Verwaltung und Beauftragung der Fertigungsressourcen geschieht über eine einheitliche Weboberfläche, eingetragene Ressourcen können dabei von allen Nutzern des RnP-Service eingesehen und beauftragt werden. Auf diese Weise ergehen sich vielfältige Möglichkeiten neue Geschäftsmodelle wie Pay-per-Use oder Pay-per-Piece zu etablieren, Produktionsspitzen auszulagern oder die Kapazitäten der eigenen Ressourcen voll auszunutzen.

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Da in kleinen und mittelständischen Unternehmen hinsichtlich Cloud-Technologie sicherheitstechnische Bedenken im Vergleich zu den damit verbundenen Chancen oft im Vordergrund stehen setzt RnP auf die sichere Cloud-Infrastruktur Virtual Fort Knox des Frauenhofer-Instituts für Produktionstechnik und Automatisierung (Frauenhofer IPA). Für die Anbindung an Werkzeugmaschinen kommt OPC UA und das darin integrierte Sicherheitskonzept zum Einsatz. OPC UA ist ein herstellerunabhängiges Kommunikationsprotokoll, das auf eine serviceorientierte Architektur (SOA) setzt.

Das Forschungsprojekt erfolgt im Auftrag der Baden-Württemberg Stiftung gGmbH (BW Stiftung) und wird im Rahmen der Ausschreibung: „Industrie 4.0: Gestaltungspotentiale für den Mittelstand in Baden-Württemberg erforschen und nutzen“ finanziert. Die Bearbeitung erfolgt in Kooperation durch das Institut für Steuerungstechnik der Werkzeugmaschinen und Fertigungseinrichtungen (ISW) der Universität Stuttgart und das Fraunhofer IPA. Interessierte Unternehmen können Kontakt zum Konsortium aufnehmen. Ansprechpartner ist Carsten Ellwein, ISW.

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