Kybernetische Ansätze in der Produktionstechnik

Kybernetische Ansätze sind seit langem ein wichtiger Teil der Produktionstechnik. Die Regelungstechnik – als Teil der Kybernetik – ist die Voraussetzung dafür, dass Zustandsgrößen in Produktionsmaschinen geführt oder konstant gehalten werden, während Störgrößen ohne menschlichen Eingriff kompensiert werden. Klassische regelungstechnische Ansätze gehen davon aus, dass sich Regelstrecken mit einer festgelegten Struktur von Übertragungsfunktionen beschreiben lassen. Im Hinblick auf Automatisierungslösungen für kundenindividuelle Produkte ist diese Voraussetzung jedoch nicht mehr gegeben. In diesem Zusammenhang wird der Begriff der Selbstoptimierung für Systeme verwendet, „die in der Lage sind, auf Grund geänderter Eingangsbedingungen oder Störungen eigenständige („endogene“) Veränderungen ihres inneren Zustands oder ihrer Struktur vorzunehmen“ (Schmitt et al., Selbstoptimierende Produktionssysteme. In: Integrative Produktionstechnik für Hochlohnländer. Springer, 2011, S. 750). Der Schritt von der klassischen Regelungstechnik zur Selbstoptimierung besteht somit darin, das Zielsystem mithilfe von modellbasierten oder kognitiven Methoden anzupassen. Im Exzellenzcluster „Integrative Produktionstechnik für Hochlohnländer“ und in flankierenden Projekten wird erforscht, wie selbstoptimierende Produktionssysteme auf unterschiedlichen Ebenen konzipiert werden können. Der Beitrag zeigt anhand ausgewählter Demonstratoren die Potenziale der Selbstoptimierung in der Produktionstechnik auf und macht dadurch deutlich, dass die IT-gestützte Kybernetik auch zukünftig ein wichtiges Hilfsmittel in der Produktionstechnik darstellen wird.