Produktionsarchitektur der Zukunft: SWAP-IT schrittweise als Open Source verfügbar

Die von Fraunhofer-Instituten entwickelte SWAP-IT-Produktionsarchitektur optimiert die Fertigung durch flexible Module und fahrerlose Transportsysteme. Ab Ende 2024 wird diese innovative Lösung Open Source verfügbar sein.

Das in einer Matrix-Architektur aufgebaute Versuchsfeld am IWU-Standort Dresden bildet die Bühne: Flexible Fertigungszellen und digitale Zwillinge der Anlagen bilden auf dem Industrieworkshop am 26. September die Basis für einen Einblick in die SWAP-IT-Architektur.

Ein Beitrag des Fraunhofer Instituts
Redaktionelle Bearbeitung: Technik und Wissen

Produzierende Unternehmen müssen heute mit vielschichtigen und unterschiedlichsten Herausforderungen umgehen. Dazu gehören Stückzahlbandbreiten von der Losgrösse 1 bis zu grösseren Serien und nicht zuletzt der Umgang mit Verzögerungen und Ausfällen in den Lieferketten.

Genau dieser Herausforderung stellten sich mehrere Fraunhofer-Institute im Leitprojekt «SWAP – Heterogene, auslastungsoptimierte Roboterteams und Produktionsarchitekturen», in dessen Rahmen die »SWAP-IT«-Architektur entwickelt wurde. Das neue technologische Konzept bildet umfassend die Anforderungen der Produktion von morgen ab.

Transformation von starr verketteten Einzweck-Produktionssystemen

Es ermöglicht eine Transformation von starr verketteten Einzweck-Produktionssystemen zu flexiblen und dynamischen Verbünden von Bearbeitungsstationen. Im Vordergrund stehen modular aufgebaute Produktionssysteme, die sowohl zentral als auch dezentral organisierte Komponenten unterstützen. Die Module lassen sich an die Anforderungen der Produktionsumgebung anpassen und können mit geringem Aufwand weiterentwickelt werden.

Die Fraunhofer-Verbünde «Produktion», «Light & Surfaces» sowie «IUK-Technologie» bündelten interdisziplinäre Kompetenzen, um eine gemeinsame Architektur zu entwickeln, für die es nun Anwendungsmöglichkeiten in den Branchen Automobilproduktion, Maschinenbau, Flugzeugbau und Elektrotechnik gibt.

Modulare Software und modulare Hardware: Die SWAP-IT-Architektur besteht aus generischen Basis- und anwendungsspezifischen Funktionsmodulen und wird – verbunden mit dem Shopfloor – zum steuerungstechnischen Rückgrat der Produktion von morgen.

Architektur und Beschreibungssprache ab Ende 2024 als Open Source startklar

Ein wichtiger Schritt in Richtung umsetzungsreifes Cyber-Physisches Produktionssystem ist die auftragszentrierte Produktionsumgebung, in der Produktionsaufträge mittels eigens entwickelter Beschreibungssprache, der Production Flow Description Language (»PFDL«), orchestriert und an die Bearbeitungsstationen ausgeliefert werden. Diese PDFL formalisiert Produktionsaufträge und steuert vollautomatisch Aufträge ein. Die Produktionsressourcen können mit der Architekturlösung dynamisch zur Laufzeit allokiert werden, was eine schnelle Reaktion auf Ausfälle oder kurzzeitige Auftragsspitzen erlaubt.

Sowohl Architektur als auch PFDL der SWAP-IT stehen künftig Open-Source für einen Ausbau zur modularen Produktionsarchitektur zur Verfügung.

Industrieworkshop am 26. September 2024 in den Universellen Werken und am Fraunhofer IWU

Im Rahmen des Industrieworkshops werden die erreichten Ergebnisse präsentiert und in Referententandems mit Industrievertretern im Hinblick auf unterschiedliche Einsatzszenarien evaluiert. Schwerpunkt der ersten Hälfte ist die Diskussion des erreichten Standes im Kontext der industriellen Anforderungen. Ein Highlight im zweiten Teil ist die Vorstellung einer kompletten, nach dem SWAP-IT-Ansatz gesteuerten Prozesskette. Breiten Raum soll im Workshop der Austausch mit den künftigen Anwenderinnen und Anwendern einnehmen: Ihre Bedürfnisse stehen im Mittelpunkt. Mehr Infos und Anmeldung: Industrieworkshop SWAP - Fraunhofer IWU

Dieser Workshop ist Teil einer breit angelegten Veranstaltungsreihe am Fraunhofer IWU, die das Thema Automatisierung und Virtualisierung gezielt und industrierelevant beleuchtet.

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