Bd. 65 Nr. 6-7 (2023): atp magazin
„Die Automatisierungsindustrie verändert die Welt, in der wir leben“, beschreibt Prof. Dr.-Ing. Michael Weyrich (Universität Stuttgart und Vorsitzender der VDI/VDE-GMA) die Bedeutung unserer Branche im Editorial dieser Ausgabe. Der viel wichtigere Satz folgt aber erst unmittelbar danach: „Die Zukunftsbilder werden heute Realität und es gilt, die ‚Transformation by Automation‘ umzusetzen.“
Nach mehr als einer Dekade Industrie 4.0 wird das Zielbild einer digitalisierten Produktion sowohl in der Fabrik- als auch der Prozessautomatisierung zunehmend deutlicher. Die wesentlichen technologischen Treiber dieser Vision sind bereits identifiziert und werden weiter vorangetrieben: der Digital Twin, APL, NOA, MTP, 5G, KI und die Verwaltungsschale werden im Industrial Metaverse der Zukunft große Rollen spielen.
Sie ermöglichen den Zugriff, die Verarbeitung und vor allem das Teilen von Daten, und das möglichst einfach und standardisiert. Darauf wird es ankommen, um die „Transformation by Automation“ wirklich in die Tat umzusetzen.
Die technologische Basis ist gelegt, jetzt liegt es an uns Menschen, die einzelnen Bausteine zusammenzusetzen. Im atp magazin 6-7/2023 zur AUTOMATION 2023 in Baden-Baden wollen wir Ihnen genau dabei unter die Arme greifen und die notwendige Orientierung liefern.
Die Interview-Highlights
„Wir müssen die Labscale Production realisieren“
Die Zukunft der Pharmaproduktion ist modular, dezentral und individuell lautet die gängige Annahme vieler Fachleute. Auch Christian Baumgaertel, Global Lead Building & Process Automation and IT bei Roche, hält die Labscale Production für die Zukunft der Pharmabranche, gibt im Interview allerdings zu, dass damit noch lange nicht alle Probleme gelöst werden können und erklärt, vor welchen Herausforderungen die Branche steht.
„Die atp ist die Schnittstelle zwischen Forschung und Anwendung“
Im August 2023 übernimmt Univ.-Prof. Dr.-Ing. Georg Frey, Inhaber des Lehrstuhls für Automatisierungs- und Energiesysteme an der Universität des Saarlandes, das Amt des wissenschaftlichen Chefredakteurs von Prof. Dr.-Ing. Mike Barth. Wie der langjährige Beirat die Zukunft des atp magazins gestalten möchte und wie der Titel seines ersten atp-Beitrags aus dem Jahr 2000 lautete, verrät Prof. Frey im Interview.
Die peer-reviewten Hauptbeiträge
Automatisierungsdienste-Choreografien in der Prozessindustrie
Die zunehmende Modularisierung von Anlagen der Prozessindustrie verlangt nach neuen Herangehensweisen für das Engineering der eingesetzten Automatisierungssysteme sowie für deren Architektur. Hierbei haben sich insbesondere Methoden der serviceorientierten Strukturen aus modernen Bereichen der Software-Architektur durchgesetzt. Die dabei standardmäßig eingesetzte Orchestrierung stößt dabei zunehmend an Grenzen, weshalb die Autoren die Anwendung von sogenannten Automatisierungsdienste-Choreografien anhand unterschiedlicher Szenarien vorstellen. Die Praxisrelevanz wird nicht zuletzt durch eine Validierung anhand einer industriellen Laboranlage untermauert.
Erste Schritte in ein Industrial Metaverse für Prozessanlagen
Das Metaverse gilt nicht zuletzt seit der prominenten Umbenennung des Facebook-Konzerns zu „Meta“ als der künftige virtuelle Business-, Social- und Freizeit-„Place to be“. Die möglichen Vorteile liegen auf der Hand: annähernd unbegrenzte Darstellungsmethoden von Produkten, keinerlei Reisezeiten sowie immersive, kollaborative und interaktive Eindrücke, die über das gemeinsame Treffen am flachen Bildschirm hinausgehen. Der Beitrag greift diese Möglichkeiten auf und überträgt sie in den Gedanken eines Industrial Metaverse in dem, gestützt durch Augmented Reality, Anlagenbediener in neuartigen Schulungen optimal auf die komplexen Aufgaben der Realität vorbereitet werden.
Virtuelle Methoden in der Produktionstechnik
Die Virtuelle Inbetriebnahme gilt längst als etablierte Methoden im Engineering von Automatisierungssystemen. Dabei spielt jedoch nach wie vor die Erstellung der notwendigen Simulationsmodelle eine entscheidende Rolle. Dies soll sich möglichst nahtlos in bestehende Prozesse integrieren bzw. kann, bei durchgängigen modellbasierten Methoden, ein wertvolles Bindeglied zwischen den unterschiedlichen Domänen darstellen. Im Beitrag werden hierzu die notwendigen Voraussetzungen und möglichen Vorgehensweisen diskutiert. Dabei erläutern die Autoren reale Use-Cases aus der Robotik und zeigen beispielhaft auf, wie Fragen zur Echtzeitfähigkeit oder Modelladaptionen sinnvoll beantwortet werden können.
Eine systematische Bewertung der Qualität von Simulationsmodellen – Teil 3
Nach zwei Vorgängerbeiträgen zur systematischen Bewertung der Qualität von Simulationsmodellen, in welchen sowohl eine Bewertungsmetrik als auch eine quantitative Bewertungsmethodik vorgestellt wurden, widmet sich dieser dritte Teil den beteiligten Rollen im Life-Cycle von Simulationsmodellen. Ausgangspunkt ist die These, dass die Qualität von Simulationsmodellen unabdingbar von der Aufgabe, Position und Intention der jeweiligen Rolle abhängig ist. Diese zunächst als subjektiv wahrgenommenen Kriterien stellen sich, wie in diesem Artikel vorgestellt wird, schnell als objektive und eindeutig zuordenbare Abhängigkeiten heraus. Die Autoren beschreiben die jeweiligen Rollen und deren Anwendung der Qualitätsmetrik anhand praxisrelevanter Beispiele und Use-Cases.
Realisierung einer Shared Production
Sowohl Gaia-X, die Verwaltungsschale als auch die Industrie 4.0-Sprache gelten als wesentliche Pfeiler einer künftigen flexiblen und wandelbaren Produktion. In diesem Beitrag stellen die Autoren vor, wie eine sogenannte „Shared-Production“, d. h. das ad-hoc-Aufbauen von Lieferketten durch die Einbeziehung externer Produktionseinheiten möglich wird. Dabei stützen sie sich auf das Capability-Skill-Service (CSS)-Modell, das die Produktionsfähigkeiten und Dienste eines Moduls exakt und transparent semantisch definiert beschreibt. Die Autoren stellen in diesem Übersichtsbeitrag zukunftsweisende und neuartige Konzepte vor, die zu viel Gesprächsstoff in der Community führen dürften.
