Steuerungsintelligenz entscheidet über die Effektivität in der industriellen Fertigung.
Manfred Zentsch | Fraunhofer IOSB
Eine der zentralen Industrie-4.0-Fragen betrifft die Produktionssteuerung: Wenn Werkstücke sich selbst organisieren und den Arbeitsplan in sich tragen, wenn sie mit den Maschinen und Materialflusssystemen die Reihenfolge ihrer Bearbeitung verhandeln, wenn die Maschinen ihren Status und ihren nächsten Wartungszyklus kennen – braucht man dafür noch ein zentrales Planungs- und Steuerungssystem?
Eine der zentralen Fragen der Industrie 4.0 ist das Thema Fertigungssteuerung. Ob nach dem PUSH- oder PULL-Prinzip, ob mit einer zentralen Planungs- und Steuerungsinstanz oder durch dezentrale Verhandlung der Werkstücke: Die fünfte Auflage des Karlsruher Leittechnischen Kolloquiums am 19. November 2015, veranstaltet vom Fraunhofer-Institut für Optronik, Systemtechnik und Bildauswertung (IOSB) in Karlsruhe, soll nun Vor- und Nachteile von zentraler Steuerung und dezentraler Selbstorganisation abwägen und mögliche Lösungen für die zukünftige Fertigungssteuerung aufzeigen.
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Schwerpunktthema des Kolloquiums wird die produktionsnahe Informationstechnik sein. Industrie 4.0 ist dabei einer der Schlüsselbegriffe. Das Fraunhofer-IOSB hat sich bereits schon lange vor der aktuellen Diskussion um Industrie 4.0 mit Agentensystemen befasst, aber auch Scheduling-Algorithmen für sogenannte Advanced Planning and Scheduling-Systeme (APS) entwickelt. Solche Algorithmen berechnen die Reihenfolge der Arbeitsgänge, die auf den verschiedenen Maschinen in der Fertigung abgearbeitet wird. Dabei berücksichtigen sie Kriterien wie Durchlaufzeiten, Rüstzeiten, Bestände oder Energieverbräuche. APS-Systeme visualisieren diese Pläne beispielsweise in Plantafeln oder Kapazitätsgebirgen und sind somit wichtige Hilfsmittel für Disponenten oder Fertigungsplaner.
Ist die Idee der Selbststeuerung tragfähig?
Die Qualität solcher APS-Pläne könne je nach den eingesetzten Algorithmen schwanken – geeignete Algorithmen würden jedoch nach IOSB-Angaben Verbesserungen von etwa 20 Prozent erreichen. Vor dem Hintergrund, dass sich Scheduling-Systeme in der Automatisierungs-Praxis noch nicht wirklich durchgesetzt haben, wollen die Teilnehmer des Karlsruher Leittechnischen Kolloquiums in diesem Jahr die Anforderungen an Planung und Steuerung zur Industrie 4.0 grundsätzlich betrachten und insbesondere die Idee der Selbststeuerung kritisch hinterfragen. „Mit diesem Kolloquium wollen wir das Bewusstsein dafür schärfen, dass die Geräteintelligenz der Industrie-4.0-Anlagen alleine nicht ausreicht. Die Logik der Steuerung entscheidet über den Erfolg einer Fabrik“, sagt Olaf Sauer, Initiator des Expertentreffens.