Plug&Play für Automatisierungssysteme
Entwicklung einer offenen Software-Infrastruktur, die den Bau, die Programmierung und Inbetriebnahme von Automatisierungs- systemen in dynamischen Einsatzfeldern mit größtmöglicher Autonomie ermöglicht
In dem Forschungsvorhaben AutoPnP – Plug&Play für Automatisierungs- systeme wird eine Software-Architektur zur syntaktischen und semantischen Integration von Hard- und Softwarekomponenten entworfen, mit dem Ziel, komplexe Systeme einfacher, schneller und kosteneffizienter zu entwickeln und anzupassen. Es wird das automatische Einbinden und Konfigurieren von neuen Komponenten in ein Automatisierungssystem ermöglicht, ohne dass Mehraufwand für Anpassung und Konfiguration anfallen. Darauf aufbauend werden Konzepte und Algorithmen der Künstlichen Intelligenz verwendet, um schnell und zum Teil automatisiert zu Endanwendungen zu gelangen. Begleitend zu den Architekturen werden Werkzeuge, Methodologien und Anwendungsszenarien implementiert, die einerseits zusätzlich bei der Entwicklung unterstützen, und andererseits die Praxistauglichkeit des gewählten Ansatzes nachweisen.
Der Aufbau von komplexen Automatisierungssystemen erfordert die intelligente Verknüpfung vieler verschiedener Hard- und Softwarekomponenten. Zwar führen die Fortschritte in Forschung und Entwicklung in den diversen Teildisziplinen zu einer stetigen Verbesserung der verfügbaren Komponenten, aber die hohe Heterogenität der Lösungen sowie das Fehlen von weithin akzeptierten Standards hemmen die einfache und kostengünstige Entwicklung von Gesamtlösungen, und stehen somit einer breiten wirtschaftlichen Nutzung zu akzeptablen Preisen im Wege. Dies gilt insbesondere für Automatisierungssysteme, wie Serviceroboter oder adaptive Produktionsstraßen, die nicht hoch spezialisiert, sondern flexibel einsetzbar sein sollen, und sich möglichst einfach in neue Umgebungen und Aufgabengebiete integrieren lassen bzw. schnell für die Produktion neuer Produkte umgerüstet werden sollen.
Das Projekt „AutoPnP – Plug&Play für Automatisierungssysteme“ schlägt zur Lösung dieser Probleme die Schaffung einer standardisierungsfähigen Software-Architektur vor. Diese basiert auf erprobten und intelligenten Mechanismen zur dynamischen Integration verschiedener Komponenten in eine Gesamtlösung mittels formaler Methoden und Algorithmen, und führt damit einerseits zu einer stark erhöhten Wiederverwendbarkeit von Komponenten und Teillösungen, und berücksichtigt zum anderen die nötigen Softwareeigenschaften von (Robotik-) Middleware (z.B. Echtzeitfähigkeit). Darauf aufbauend werden Funktionen und Werkzeuge entwickelt, die ein schnelles Erstellen und Anpassen komplexer Automatisierungssysteme ermöglichen. Der Nachweis der Effizienz dieser Architektur wird durch die Implementierung von zwei aussagekräftigen und wirtschaftlich verwertbaren Demonstratoranwendungen aus dem Bereich der Servicerobotik und Produktionstechnik erbracht.
