Fraunhofer Austria beim IoT Forum CE 2019

Erstmals nahm Fraunhofer Austria am IoT Forum CE am 5. Juni 2019 in Wien teil und war auch gleich mit zwei Vorträgen und einem Messestand vertreten. Gemeinsam wurde mit namhaften Unternehmen aus der Telekommunikations- und Industriebranche über aktuelle Trends und Projekte aus der Welt des Industrial Internet of Things (IIoT) diskutiert und vielsprechende Kooperationsmöglichkeiten erläutert.

 

Digitales Wasserkraftwerk

Der erste Vortrag von Fraunhofer Austria behandelte Industrial IoT Plattformen (kurz IIoT Plattformen) und drehte sich um ein Projekt, das in Zusammenarbeit mit Verbund Hydro Power durchgeführt wurde. Unter dem Titel „IIoT Platforms as Enablers“ präsentierten der Projektleiter des Digitalisierungsprojektes „Digital Hydro Powerplant“ Dr. Bernd Hollauf, und unser Kollege Dipl.-Ing. Lukas Lingitz, Gruppenleiter Produktionsplanung und -controlling bei Fraunhofer Austria, gemeinsam die Projektergebnisse und Learnings. Das Ziel dieses Projekts war, die Möglichkeiten zur Realisierung eines „Digital Twin“ im Sinne eines digitalen Wasserkraftwerks mittels IIoT Plattformen zu erforschen. Fraunhofer Austria begleitete den Verbund vom ersten Kontakt mit Thema IIoT und IIoT-Plattformen, über die Use-Case Definition bis hin zur Anbieterrecherche inkl. Benchmarking und brachte so auch die Fachexpertise aus der IIoT Branche ein.
Mehr dazu lesen Sie in unserem Jahresbericht 2018 (Seiten 30/31)

 

IIoT als Zustandsindikator in der Produktion

Auch das zweite Projekt namens „Condition-based Production Scheduling“ wurde von unserem Kollegen Dipl.-Ing. Lukas Lingitz vorgestellt.
Fraunhofer Austria hat dazu für ein Unternehmen aus der metallverarbeitenden Industrie eine innovative Methode entwickelt, um den Werkzeug- und Maschinenzustand einer mehrere Jahrzehnte alten Blechtafelschere zu bewerten und die restliche Nutzungsdauer des Werkzeugs abhängig von den zu verarbeitenden Aufträgen genau vorhersagen zu können. Darauf aufbauend konnte ein Planungsalgorithmus entwickelt werden, der, neben Bestand, Auslastung und Durchlaufzeit, auch die optimale Ausnutzung eines Werkzeuges oder einer Maschine in der Planung berücksichtigt. Dadurch können in punkto Herstellkosten um bis zu 10% verbesserte Planungsergebnisse erzielt werden.

Näheres zum Thema finden Sie hier (An industry-oriented approach for machine condition-based production scheduling; Karner et al.)

 

Fraunhofer Austria „IoT Cocktail Bar“

 

Neben den Vorträgen präsentierte Fraunhofer Austria am Messestand auch einen „IIoT Demonstrator“; dieser zeigte die Verschmelzung von IoT Systemen und der Produktionsplanung in der Industrie am Beispiel einer sich selbstorganisierenden Abfülllinie. Eine Anwendung in einer werkstattorientierten Fertigung ist aber genauso vorstellbar.

 

Request-Response-Modell


Um das Konzept zugänglicher darstellen zu können, haben sich Fraunhofer Austria MitarbeiterInnen ein unkonventionelles Beispiel überlegt – eine vollautomatisierte „IoT Cocktail Bar“. Dieses Beispiel zeigte, wie ein Rohprodukt (in diesem Fall ein leeres Glas) mit Services (mehrere Pumpstationen mit gewünschten Zutaten) kommuniziert und zum erwünschten Fertigprodukt (Cocktail) wird.
Basierend auf einem Angebots- und Nachfrageprozess (Request-Response Modell) welches häufig in der IoT verwendet wird kann das intelligente Rohprodukt (das Glas, welches auf einem fahrerlosen Transportsystem steht und dadurch einen darauf angebrachten Embedded System intelligent gemacht wurde) selbstständig die Zutaten für den Cocktail an den Stationen anfragen. Basierend auf den Rückmeldungen wird das Rohprodukt automatisch zu den Stationen gebracht, welche die gewünschten Zutaten bereitstellen können.
 

Communication Layer

Im demonstrierten Konzept agieren Maschinen und Produkte als intelligente, agentenbasierte Elemente, die über einen „Communication Layer“ basierend auf dem Nachrichtenprotokoll für Machine-to-Machine-Kommunikation MQTT (Message Queuing Telemetry Transport), selbstständig kommunizieren und Entscheidungen treffen können. Aufgrund des flexiblen Verhaltens weist das System eine automatische Re-Konfiguration für den Fall auf, dass eine Maschine ausfällt und verbesserte somit die Fehlertoleranz. Da jede Information durch den „Communication Layer“ an alle übrigen Maschinen in Echtzeit verteilt wird, kann sofort reagiert und die Materialströme umgelenkt werden. Aufwändige und langwierige Abstimmung, wie sie heute bei Störungen häufig noch notwendig sindkönnen somit vermieden werden.

 

Dezentralisierung

Ein dezentralisiertes IoT-Produktionssteuerungskonzept von Fraunhofer Austria vernetzt Maschinen und Produkte und implementiert neue, agentenbasierte Anwendungen.

 

Dieser unkonventionelle Use-Case ist ein gutes Beispiel für Herausforderungen, die mit Hilfe von IoT gelöst werden können. Das strategische Denken für die Verwendung der neuen Konzepte ist für ein Unternehmen erforderlich, um eine erfolgreiche digitale Transformation zu erzielen.

Kontaktieren Sie uns:

Lukas Lingitz

Contact Press / Media

Dipl.-Ing. Lukas Lingitz

Gruppenleiter Produktionsplanung und -controlling

Fraunhofer Austria Research GmbH
Theresianumgasse 7
1040 Wien, Österreich

Mobil +43 676 888 616 15