Leicht konfigurierbare Hardware-Abstraktionsschicht für flexible Automatisierung

Zusammenfassung

Energie- und Materialverbrauch, Qualität sowie Durchsatz werden heutzutage als die Parameter angesehen, die die Wirtschaftlichkeit einer Produktion wesentlich bestimmen. Sie zu optimieren ist daher eine zentrale Aufgabe der Entwicklung zukünftiger Fertigungsanlagen. Dieses Ziel lässt sich erreichen, indem der gesamte Fertigungsprozess über alle Schichten der Automatisierungspyramide (ERP, MES, Feld) flexibel und rekonfigurierbar gestaltet wird. Mit Hilfe des aktuellen Forschungsprojektes LK³S wird eine Agentenplattform entwickelt, die diese Optimierung und Flexibilität ermöglichen soll. Dieser Beitrag diskutiert das Design und die Entwicklung einer Hardware-Abstraktionsschicht der Feldebene, die alle von der Agentenplattform benötigten Dienste bereitstellt und die die Verbindung zwischen Arbeitsaufträgen und Automatisierungsprimitiven herstellt, z. B. die Montage eines Reifens durch einen Roboter. Automatisierungsprimitiven bestehen aus einer Folge von elementaren Operationen, womit sie auf unterster Ebene unter Einhaltung aller Echtzeitvorgaben parallelisiert werden können. Sie haben eine ähnliche Bedeutung wie Mikrocode für CPUs. Selbst zur Laufzeit können neue Automatisierungsprimitiven in der Feldebene definiert, übertragen, aktiviert und entfernt werden.