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Vom Shopfloor bis ins ERP mit einer Sprache sprechen

| Autor / Redakteur: Jürgen Hamm / Reinhold Schäfer

Dr. Thomas Kuhn, Hauptabteilungsleiter Embedded Systems am Fraunhofer-IESE und Projektleiter von Basys 4.0: „Eine protokollübergreifende Ende-zu-Ende-Kommunikation ist möglich.“
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Dr. Thomas Kuhn, Hauptabteilungsleiter Embedded Systems am Fraunhofer-IESE und Projektleiter von Basys 4.0: „Eine protokollübergreifende Ende-zu-Ende-Kommunikation ist möglich.“ (Bild: Fraunhofer-IESE)

Bisher fehlten technische Standards, welche die Kommunikation zwischen Maschinen regeln und den Datenaustausch automatisieren. An dem Punkt setzt das offene Betriebssystem Basys 4.0 an, das am Fraunhofer-IESE entsteht. Zusammen mit zwei weiteren Unternehmen haben die Forscher eine Referenzarchitektur entwickelt, die auf die Ende-zu-Ende-Kommunikation bis ins ERP ausgelegt ist.

Den Auftrag, der am wichtigsten ist, schiebt der Produktionsleiter schnell ein. Das funktioniert ohne aufwendiges Umprogrammieren der Maschinen. Die Anlage ruft sich lediglich den nötigen Dienst auf – und die neue Fertigungsserie läuft an. Damit diese Vorstellung keine Fantasie eines Produktionsleiters bleibt, müssen alle beteiligten Dienste und zugehörigen beziehungsweise dafür benötigten Daten in einem ganzheitlichen Prozessabbild hinterlegt sein – in einem Betriebssystem. Das wiederum hält die Daten in einem einheitlichen Format bereit, wodurch die Maschinen untereinander kommunizieren können, die sonst unterschiedliche Protokolle verwenden. Bisher fehlte solch ein System.

Diesen Umstand ändert das Fraunhofer-Institut für Experimentelles Software Engineering (IESE). Gemeinsam mit 14 Projektpartnern aus Industrie, Forschung und IT starteten die Forscher 2016 die Arbeit an einem vom Bundesministerium für Forschung und Bildung (BMBF) geförderten Projekt. Ziel des Projektes Basys 4.0 ist es, ein Basissystem für Produktionsanlagen zu entwickeln, das ein kontinuierliches Eingreifen in die Anlagensteuerung gestattet und das effiziente Umwandeln eines Produktionsprozesses realisiert. Im Fokus steht dabei die dienstbasierte Fertigung.

Verwaltungsschale normiert die unstrukturierten Daten

Basys 4.0 ist eine Open-Source- Middleware und modular aufgebaut, damit es gelingt, die Steuerungskomponenten älterer Anlagen ebenso wie die neuesten Industrie-4.0-Komponenten einzubinden. Die virtuelle Middleware nutzt für jede Komponente einen digitalen Zwilling, die sämtliche Funktionen sowie Dienste für alle Produktionsschritte in einem einheitlichen Format abbilden und über eine standardisierte Schnittstelle bereitstellt. Im Endeffekt erstellen alle digitalen Zwillinge zusammen ein ganzheitliches Abbild der Produktionsumgebung. Basys 4.0 fungiert damit als Verwaltungsschale.

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