CD-Labor for Modellintegrierte Intelligente Produktion

Die Industrie 4.0 verspricht nichts weniger als die Bereitstellung von optimalen Lösungen für jedes gewünschte Produkt. Dieses CD Labor entwickelt neuartige Modelle zur Erkundung von virtuellen Lösungen, um mit der steigenden Komplexität umzugehen.

Physische und virtuelle Welt wachsen zunehmend zusammen. Immer mehr physische Objekte verfügen über intelligente Sensor- und Aktor-Technologien und werden durch die Entwicklung des Internets der Dinge vernetzt. Dies gilt auch für Produktionssysteme. Durch die intensive Softwarenutzung werden diese zu Cyber-Physischen Produktionssystemen (CPPS). Diese als Industrie 4.0 bezeichnete Entwicklung gilt als die nächste industrielle Revolution. Sie verspricht zum Beispiel das Finden von optimalen Lösungen durch die Erkundung von virtuellen Varianten oder durch dynamische Laufzeitentscheidungen. Dadurch erhöht sich jedoch auch die Komplexität von CPPS.

Eine vielversprechende Möglichkeit, um mit der steigenden Komplexität umzugehen, ist die Modellierung. Allerdings sind die aktuellen Modellierungsgrundlagen und -praktiken im Vergleich zu den Anforderungen von Industrie 4.0 im Rückstand. So werden Modelle immer noch isoliert in einer Disziplin definiert und genutzt, obwohl bekannt ist, dass CPPS inhärent multidisziplinäre Systeme sind und deren Optimierung dies berücksichtigen muss. Weiters wird die Wiederverwendung von Modellen noch immer ad-hoc durchgeführt, womit die systematische Definition und Nutzung von Produktionssystemen äußerst erschwert wird. Drittens werden Modelle meistens allein als Planungswerkzeuge für die frühen Designphasen angesehen. Danach werden diese meistens ignoriert, wodurch ihr Potential zur Optimierung des laufenden Betriebs der Systeme und für die Rückkopplung während des Betriebs gewonnener Erkenntnisse in den Bereich der Produkt- und Verfahrensentwicklung verloren geht.

Dieses CD Labor leistet notwendige Forschung für die Weiterentwicklung von Modellierungsgrundlagen und -praktiken. Das Hauptziel ist eine neue Gattung von Modellen, die sogenannten „Liquid Models“. Unter diesem Begriff versteht man den Übergang von isolierten und monolithischen Modellen zu kooperativen und lernenden Modellen. Dadurch kommt es zu einem Paradigmenwechsel in der Erzeugung von Modellierungswissen, seiner Verwendung und seiner Evaluierung.

Mithilfe der gewonnen Erkenntnisse soll die Komplexität von Industrie 4.0 in der praktischen Handhabung beherrschbar werden.