In der Automatisierung von Materialfluss- und Produktionsleisystemen vollzieht sich derzeit ein radikaler Wandel. Am Anfang steht dabei die Erkenntnis: Komplexe Ablaufprozesse lassen sich in elementare Aktionen und Services zerlegen. Durch einen möglichst hohen Abstraktionsgrad können individuelle Prozesse und Abläufe als Zusammenspiel von Elementaraktionen modelliert werden.

Vergleicht man diese Vorgehensweise mit dem Atomismus, wird schnell klar, worin das Revolutionäre besteht. Allgemein besagt der Atomismus, „dass die Eigenschaften eines Ganzen auf die Eigenschaften seiner Teile zurückgeführt werden können. […] Die Vielfalt der beobachtbaren Erscheinungen entsteht durch die unterschiedlichen Wechselwirkungen und Zusammenlagerungen einfacher, nicht direkt wahrnehmbarer Elementarbausteine (,Atome‘).“ (http://www.spektrum.de). Wie der Atomismus als Hypothese die Vielfalt der Dinge erklärt, so erlaubt umgekehrt ein konsequenter Atomismus als Konstruktionsprinzip den Aufbau hochflexibler, modularer Systeme für die Automatisierung in Produktion und Logistik. Nur so lässt sich die wachsende Komplexität und auch Individualität solcher Systeme mit vertretbarem Aufwand beherrschen.

Diesen Ansatz verfolgt Factoryware, das Leitsystem-Framework von Eckelmann. Bei dem mittelständischen Systemintegrator mit breitem Anwendungsspektrum entwickelt ein zehnköpfiges Team das Framework seit 2016 kontinuierlich weiter. Es verbindet ERP und Shopfloor IT. Heterogene Anlagen oder komplexe Materialflusssysteme werden dazu mithilfe von universellen Lösungsbausteinen in Echtzeit angebunden. So lassen sich beliebige Fördermittel, Bearbeitungszentren und Produktionszellen unterschiedlicher Hersteller transparent und durchgängig vernetzen.

Dank branchenunabhängigen Kernfunktionen, OPC-UA oder anderen Schnittstellenstandards und Webtechnologien lässt sich das Framework einfach an spezifische Anforderungen anpassen. So enthält das Basissystem beispielsweise ein universelles Modul für ein verteiltes Prozessabbild; dies ist eine zentrale Voraussetzung für einen konsistenten und geschlossenen Datenfluss über alle Subsysteme hinweg bis hinunter zu einzelnen Aktoren und Sensoren. Über kundenspezifisch designte Benutzeroberflächen kann somit auf sämtliche Daten systemweit in Echtzeit zugegriffen werden – ohne Systembrüche oder manuelle Datenweitergaben. So entsteht ein konsistentes digitales Abbild der Anlage (Digital Twin), in dem jederzeit Informationen über ein Werkstück auf einem Fließband abgerufen werden können.

Erforderten komplexe Materialflusssysteme bislang ein sehr hohes Maß an individuellem Engineering, müssen die Ingenieure jetzt das „Rad“ nicht bei jedem Projekt immer wieder neu programmieren, sondern können dank des modularen und objektorientierten Ansatzes auf Grundfunktionen zurückgreifen, die sich je nach Anwendungsfall parametrieren oder auch erweitern lassen.

J. Stelter/as