CSC - Cyber System Connector
Maschinendokumentation intelligent erstellen und nutzen
(Projektlaufzeit November 2013 bis Oktober 2016)
Problemstellung
Bei der Übergabe und Inbetriebnahme von Anlagen ist der Hersteller nach der Maschinenrichtlinie verpflichtet, eine normgerechte Dokumentation beizufügen. Die Anforderungen an diese technische Dokumentation nehmen mit der steigenden Komplexität von Maschinen und Anlagen, insbesondere durch die zunehmende Integration einer Vielzahl elektronischer Steuerelemente und dezentral organisierter Rechnereinheiten, stetig zu. Dem daraus folgen-den hohen Zeit- und Kostenwand der technischen Dokumentation ist es geschuldet, dass der Stand der Unterlagen nach der Auslieferung und dem Anlauf der Anlagen kaum aktuell gehalten wird. Bei technischen Um- oder Aufrüstungen durch bspw. Produktwechsel, Optimierungsmaßnahmen oder eine Produktionsvolumenanpassung werden die daraus folgenden Änderungen meist nur als Zusatz der Dokumentation hinzugefügt oder gar nicht eingepflegt. Gerade für zukünftige Fabriken mit einer dezentralen Selbstorganisation der Produktion sind angepasste Dokumentations- und Instandhaltungsprozesse erforderlich. Insbesondere zur Beherrschung der zunehmenden Komplexität und Vernetzung von Produktionsanlagen mü-sen neue Strategien für diese Aufgaben entwickelt und umgesetzt werden.
Zielsetzung
Ziel des Forschungsprojekts CSC ist es eine aktuelle technische Dokumentation durch ein virtuelles Abbild der Anlagen über den gesamten Produktentstehungsprozess zu gewährleisten. Der CyberSystemConnector (CSC) bildet dabei die Schnittstelle für jede eingebundene Systemkomponente einer Maschine und Anlage. Jede Änderung der Anlage, und damit der technischen Dokumentation, wird in ein virtuelles Abbild der Anlage zurückgespielt. Somit existiert stets zur realen Anlage ein äquivalentes virtuelles Abbild der Anlage. Selbstständig wird geprüft, ob die bestehenden Sicherheitskonzepte der Maschinen und Anlagen nach den Veränderungen weiterhin eingehalten werden können oder ggf. Handlungsbedarf entsteht.
Durch den Einsatz von CSC kann der enorme Aufwand der technischen Dokumentation für heutige Anlagen reduziert werden. Instandhaltungsprozesse können durch das virtuelle Abbild effizient geplant und durchgeführt werden. Durch eine prototypische Umsetzung bei Anwenderunternehmen des Maschinen- und Anlagenbaus wird das Projektergebnis validiert. Die Anwender aus den unterschiedlichen Branchen stellen dabei eine Entwicklung sicher, die keine branchenspezifische oder Nischenlösung ist, sondern eine große Breitenwirksamkeit im deutschen Maschinen und Anlagenbau aufweist.
Vorgehensweise
Ausgehend von einer Analyse bestehender Instandhaltungs- und Dokumentationsstrategien der Anwender (KHS, Cloos, IBG, Esser und Partner) sowie des aktuellen Stands der Technik werden Anforderungen an entsprechende Prozesse in Cyber-Physischen Systemen spezifiziert. In Kooperation mit den Anwendern und dem IPS wird von den Softwareentwicklern Cognitas und PDTec ein Prozess zur dynamischen, dezentralen Verarbeitung von Dokumentations- und Maschinendaten erarbeitet. Mit Hilfe des durch das IPS zu entwickelnde CSC wird die Kommunikation aller Anlagenkomponenten und die Änderungsnachverfolgung umgesetzt. Die Validierung der Funktion der CSCs und insbesondere des selbstorganisierten Erfassens des digitalen Abbildes der Anlage sowie der Einhaltung der Aktualität erfolgt in den Demonstratoren der Forschungseinrichtung IPS und bei den Anwendern des Konsortiums.
Forschungs- und Entwicklungspartner
- KHS GmbH
- cognitas Gesellschaft für Technik-Dokumentation mbH
- PDTec AG
- Carl Cloos Schweißtechnik GmbH
- IBG Automation GmbH
Förderhinweis
Dieses Forschungs- und Entwicklungsprojekt wird mit Mitteln des Bundesministeriums für Bildung und Forschung (BMBF) im Rahmenkonzept "Forschung für die Produktion von morgen" gefördert und vom Projektträger Karlsruhe (PTKA) betreut. Die Verantwortung für den Inhalt dieser Veröffentlichung liegt beim Autor.