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Dieser Beitrag stellt ein Konzept zur Testfallgenerierung bei der virtuellen Inbetriebnahme (VIBN) mittels Mixed-Reality-in-the-Loop-Simulation (MRiLS) vor. Ziel ist es, die bislang limitierte Interaktion bei der Testfallerstellung über Schalttafeln durch Methoden der Mixed Reality um eine intuitive dreidimensionale Interaktion zwischen Mensch und Simulationsmodell in einer immersiven räumlichen Umgebung zu erweitern. Dies eröffnet neue Möglichkeiten, um das praxisnahe Fachwissen unterschiedlicher Mitarbeitender (zum Beispiel Anlagenbediener) für die Testfallgenerierung zu nutzen und dadurch die Testtiefe erhöhen zu können.

This paper presents an approach for test case generation in virtual commissioning using Mixed-Reality-in-the-Loop Simulation (MRiLS). The aim is to extend the currently limited interaction for test case generation via control panels by methods of mixed reality with an intuitive three-dimensional interaction between human and simulation model in an immersive 3D environment. This offers new ways of integrating and reusing the practical expertise of various employees (such as plant operators) for test case generation to increase the test depth.

Cloud-Systeme werden zunehmend in der Produktionstechnik eingesetzt. Sicherheitskritische Systeme lassen sich mit dem heutigen Stand der Technik nur schwer integrieren. Zufällige Fehler wie Alterungsprozesse oder Umwelteinflüsse müssen behandelt werden. In diesem Beitrag werden Architekturen vorgestellt, die eine performante Sicherheitssteuerung in Cloud-Systemen erlauben. Darüber hinaus wird die Fehlertoleranz von Hardware- und Softwareausfällen durch Redundanz analysiert und bewertet.

Cloud systems are increasingly being used in production technology. However, based on current state of the art, safety-critical systems are difficult to integrate. It is absolutely necessary to handle random errors such as ageing processes or environmental influences. This paper presents architectures enabling high-performance safety control in cloud systems. It also analyzes and evaluates the fault tolerance of hardware and software failures due to redundancy .

Software-defined manufacturing (SDM) überträgt den Ansatz der Trennung von Anwendungen und unterlagerten Systemen, welcher ein entscheidendes Paradigma und Erfolgsfaktor für die Digitalisierung in vielen Branchen ist, auf die industrielle Produktion. Neben einer gesteigerten Integration von IT und OT können so die Produktionsprozesse einer gesamten Fabrik dynamisch durch Software anpasst werden. Ziel dieses Beitrags ist es, den SDM-Ansatz und die zur Umsetzung notwendigen Konzepte hinsichtlich technologischer Infrastruktur und Abstraktionsschicht vorzustellen. Anhand von zwei Use Cases werden die sich daraus ergebenden Potenziale aufgezeigt.

Software-defined manufacturing (SDM) takes the approach of separating applications from underlying systems to industrial production. This paradigm has been the key success factor for digitization in many sectors. Thus, the production processes of a factory can be dynamically adapted by software. This paper aims to present the SDM approach as well as the required measures for its implementation with respect to technological infrastructure and abstraction layer. Two use cases demonstrate the opportunities of SDM.

Dieser Beitrag präsentiert ein Konzept für den simulationsgestützten Betrieb von Flugrobotern im dynamischen Produktionsumfeld einer wandlungsfähigen Fabrik. Zentrale Bedeutung wird dabei dem digitalen Zwilling beigemessen, der ein Umgebungsmodell inklusive Realdatenanbindung bereitstellt. Darauf basierend können Dienste implementiert werden, die den Betrieb eines Flugroboters unterstützen, beispielsweise zur Lokalisierung, Bahnplanung oder Mensch-Flugroboter-Interaktion.
This paper presents an approach for the simulation-based operation of flight robots in the dynamic production environment of a flexible factory. An important role is assigned to the digital twin, which provides an environment model including real data connection. Based on this, services can be implemented supporting the operation of a flight robot, e.g. for localization, path planning or human-robot interaction.

Industrieroboter nehmen eine zentrale Rolle in der flexiblen Automatisierung von Produktionssystemen ein. Das Engineering dieser immer komplexer werdenden Systeme wird allerdings erschwert, da spezialisierte und oftmals herstellerabhängige Steuerungs- und Simulationslösungen verwendet werden. In diesem Beitrag wird aufgezeigt, welche Anforderungen offene Steuerungs- und Simulationsplattformen in Zukunft erfüllen müssen, um ein durchgängiges Engineering von der Anforderungsphase bis in den Betrieb zu ermöglichen. Anhand einer beispielhaften Realisierung wird aufgezeigt, wie eine solche Lösung schon heute mithilfe offener industrieller Komponenten umgesetzt werden kann.

Die Herstellung individualisierter Produkte in geringen Stückzahlen kombiniert mit kurzen Innovationszyklen stellt die Produktionstechnik vor Herausforderungen. Rekonfigurierbare Fertigungsanlagen mit flexibler Funktionalität und Technologie können Teil der Lösung sein. Ein neuartiges Konzept für eine modulare Werkzeugmaschine umfasst austauschbare Prozessmodule und eine flexible Steuerung. Die Anlage wird für Forschung auf den Gebieten der Steuerungs-, Regelungs- und Maschinentechnik genutzt.