Forschungsprojekte im Auftrag der Vierten Industriellen Revolution

Umfassendes Software-Know-how für die Zukunftssicherung

Intensive Kooperationen mit führenden Forschungsinstituten und den Leitverbänden der deutschen Industrie garantieren Praxisnähe und Zukunftssicherheit unserer Softwarelösungen. Fertigungsbetriebe in einem Hochlohnland wie Deutschland oder in Ländern der europäischen Union zeichnen sich durch Flexibilität und einen hohen Automatisierungsgrad am Weltmarkt aus.

Um diesen Wettbewerbsvorteil nachhaltig zu sichern, forscht PSI gemeinsam mit den Exzellenzclustern des deutschen Ingenieurwesens und Spitzenuniversitäten. Darunter befinden sich fünf Projekte, die als wichtiger Wegbereiter für die Vierte Industrielle Revolution gewertet werden.

EUMONIS – Software- und Systemplattform für Energie- und Umweltmonitoringsysteme

Das Projekt EUMONIS adressiert über den gesamten Anlagenlebenszyklus den Betrieb und die Instandhaltung von Anlagen für erneuerbare Energie, wie bspw. Wind-, Solar- oder Bioenergieanlagen. Hierfür müssen in den Bereichen Betriebsplanung und Service Management von Energieparks integrierte Softwaresysteme geschaffen werden, welche über eine zentrale Plattform die Kommunikation zwischen allen Teilhabern am Lebenszyklus dieser Anlagen gestatten. Im Rahmen von EUMONIS forscht PSIPENTA deshalb am Aufbau von Monitoring- und Steuerungssystemen (MDE, SCADA) zur Unterstützung erweiterter Geschäftsmodelle von Komponentenlieferanten, Anlagenherstellern, Energieparkbetreibern, Netzbetreibern und externen Dienstleistern.

Ein Schwerpunkt liegt in den Bereichen der Sammlung von Anlagen- und Betriebsdaten, der frühzeitigen Identifizierung von Betriebsstörungen und der Ermittlung von präventivem Wartungsbedarf. Die effiziente Planung der Beseitigung von Störungen muss unter Berücksichtigung von Kriterien wie Wetterprognosen, Ausfallkompensation, Anlagenertrag, Energieeffizienz und Wegeoptimierung erfolgen. Die Implementierung im Kontext von Service Management Software-Komponenten muss dabei aktuelle Standards in diesem Umfeld berücksichtigen.

www.eumonis.org

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Smart Logistic Grids – Anpassungsfähige multimodale Logistiknetzwerke durch integrierte Logistikplanung und -regelung

Ziel des Forschungsprojektes ist es, ein System zu entwickeln, das entlang eines Logistiknetzwerkes bessere Handlungsalternativen ermöglicht und so die Effizienz des Gesamtsystems steigert. Im Vorhaben werden Methoden und Systeme zur ganzheitlichen Betrachtung, Entwicklung und Optimierung globaler Logistiknetzwerke erarbeitet.

Folgende Schwerpunkte werden adressiert: Entwicklung eines integrierten Modells anpassungsfähiger Lieferketten zur Erweiterung klassischer Ansätze der strategischen, taktischen und operativen Logistikplanung und -steuerung, sowie die Entwicklung eines Supply Chain Operations Room und die globale Supply Chain Event Cloud.

Als Konsortialpartner sind unter Federführung der PSI Logistics GmbH das FIR an der RWTH Aachen, der Bereich Logistik der TU Berlin, Hellmann Worldwide Logistics GmbH & Co. KG, die TOP Mehrwert Logistik GmbH und die ZITEC Industrietechnik GmbH an dem Forschungsprojekt beteiligt.

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Autonomik - KPI-gesteuerte Optimierung bei der Produktionsplanung und -steuerung von Kleinstserien (KOPS) mittels Fuzzy-Logik

Die Kleinstserienfertigung erfordert einen radikalen neuen Ansatz für eine schlanke Produktionsplanung. Das Vorhaben, gefördert durch das Bundesministerium für Wirtschaft und Energie, favorisiert dezentrale, hochflexible Materialflusseinheiten, realisiert durch Cyber-Physical Systems.

Mit Demonstratoren soll die Praxisrelevanz der im Projekt erarbeiteten Ergebnisse dargestellt werden. Die F/L/S Fuzzy Logik Systeme GmbH ist mit folgenden Schwerpunkten involviert:

  • Entwicklung einer neuen Planungsmethodik für die Programmplanung von Kleinstserien
  • Entwicklung eines Betriebskonzeptes für eine dezentrale Elektrofahrzeug- Kleinstserienfertigung
  • Entwicklung eines Steuerungskonzeptes für CPS zur PKW-Fertigung und Materialversorgung
  • Unterstützung bei der Entwicklung eines Monitoring- und Assistenzsystems zur frühzeitigen Erkennung von Störungen
  • Unterstützung bei der Entwicklung eines Simulationssystems zur Steuerung der Produktion

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ProSense – Hochauflösende Produktionssteuerung auf Basis kybernetischer Unterstützungssysteme und intelligenter Sensorik

Ziel dieses Forschungsvorhabens ist es, eine hochauflösende, adaptive Produktionssteuerung auf Basis kybernetischer Unterstützungssysteme und intelligenter Sensorik zu entwickeln. Dabei sind die Steuerungssysteme so zu gestalten, dass sie mittels hochauflösender Daten den Menschen als Entscheider optimal bei der Steuerung der Produktion unterstützen.

Auf der Feinplanungsebene steht die Entwicklung einer wandlungsfähigen, adaptiven Feinplanung der Fertigung und Produktionssteuerung im Vordergrund. Dabei sollen durch die Integration von Massendaten neuartige intelligente Sensoren aus dem Produktionsprozess mit bestehenden Technologien und Produkten angereichert werden.

Eine Standardisierung der technischen Schnittstellen zur Sensorik wird dabei ebenfalls verfolgt. Neben den technischen Schnittstellen der Sensorik in die Feinplanungsmodule ist auch eine intelligente Verarbeitung dieser Massendaten durch neuartige Analyse- und Verarbeitungsalgorithmen und die Integration dieser Algorithmen in bestehende Softwaresysteme wie z. B. PSIpenta/Adaptive eine wesentliche Aufgabe der PSIPENTA Software Systems GmbH in diesem Vorhaben.

www.prosense.info

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WInD – Wandlungsfähige Produktionssysteme durch integrierte IT-Strukturen und dezentrale Produktionsplanung und -steuerung

Die zunehmende Dynamik und Produktvielfalt im Maschinen- und Anlagenbau erzeugt eine steigende Prozessvielfalt in der Auftragssteuerung. Diese Vielfalt der Planungs- und Steuerungsprozesse stellen Organisation und Informationssysteme vor einen erheblichen Koordinationsaufwand.

Das übergeordnete Ziel des Projekts ist die Konzeption eines wandlungsfähigen Produktionssystems für die Branche "Maschinen- und Anlagenbau". Dabei soll insbesondere die Koordinationsfähigkeit in Produktionsnetzwerken signifikant gesteigert werden.

Eines der Teilziele ist der Entwurf von prozessorientierten Standardschnittstellen zwischen den beteiligten IT-Systemen (PLM-ERP, ERP-MES) als Enabler für die vertikale und horizontale Integration der IT-Infrastruktur. Ein weiteres Teilziel besteht im Aufbau einer modularen Planungs- und Steuerungslogik sowie Identifikation von Schwellwerten zum situativen Wechsel von Planungs- und Steuerungsmethoden in ERP-Systemen. In der Summe führen die Ergebnisse des Forschungsprojekts zu einer deutlichen Verbesserung der Planungsbasis im Maschinen- und Anlagenbau.

PSIPENTA fungiert in diesem Forschungsprojekt als IT-Partner und bringt sein umfassendes Know-how in den Bereichen ERP und MES ein. Das Projekt wurde im Sommer 2013 erfolgreich von allen Konsortialpartnern abgeschlossen.

www.win-d.de

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Fotos (von oben): Thinkstock