Motivation
Die Digitalisierung im Anwendungsbereich der industriellen Produktion ermöglicht technische Innovationen zur effizienteren Auslastung von Fertigungsanlagen. Dies erfolgt maßgeblich durch den Einsatz digitaler Komponenten zur Prozessüberwachung, Analyse erfasster Qualitätsmerkmale und Nutzung der daraus resultierenden Ergebnisse zur Prozessoptimierung. Die Innovation besteht somit nicht darin, neue Technologien zu entwickeln, sondern sogenannte Smart Services, die bestehende Lösungen der Produktionstechnik mit bewährten Werkzeugen aus dem Bereich der Softwareentwicklung effektiv kombinieren. Da Smart Services vorwiegend speziell auf eine technische Aufgabe konzentriert sind, werden bei komplexeren Problemstellungen meist eine Vielzahl an Smart Services eingesetzt. Durch die Verzahnung diverser Smart Services, die Komponenten aus den Bereichen Cloud-Computing, IT-Kommunikation, Produktionsprozessautomatisierung, Steuerungstechnik, Maschinelles Lernen oder der Datenwissenschaften enthalten können, steigt die Anwendungskomplexität stark an.
Ziele und Vorgehen
Ziel des Forschungsvorhabens SFSC ist es, eine Kommunikationszwischenschicht zu entwickeln, die durch einfache Integrierbarkeit und Vernetzbarkeit von Smart Services diese Komplexität reduziert. Dabei werden Technologien aus dem Bereich des Cloud-Computings weiterentwickelt, um sie im Anwenderbereich der industriellen Produktion einzusetzen. Mit einer auf diese Weise verbesserten Nutzerfreundlichkeit können bestehende Technologien stärker verbunden werden. Um die gesetzten Ziele zu erreichen, ist es jedoch nicht ausreichend, Softwarewerkzeuge aus dem Cloud-Computing zu integrieren, da diese nicht den technischen Anforderungen der industriellen Produktion entsprechen. Dennoch werden diese Werkzeuge für die Umsetzung servicebasierter Lösungen und den Einsatz von Anwendungen des Maschinellen Lernens benötigt. Darum erweitert SFSC Kommunikationstechnologien und die Anwendungsmethodik des Cloud-Computings, sodass als Basis eine zukunftssichere Lösung mit einer dezentralen Datenverarbeitung am Rand des Netzwerks (Edge Computing) geschaffen wird. Anschließend werden die mithilfe der Kommunikationszwischenschicht entwickelten Smart Services für die Analyse von Produktionsprozessen bei zwei assoziierten Partnern integriert und evaluiert.
Innovationen und Perspektiven
Für eine optimale Zugänglichkeit und Zukunftsfähigkeit der umgesetzten Kommunikationszwischenschicht wird diese abschließend als öffentlich zugängliches Open-Source-Projekt bereitgestellt. Somit steht sie nicht nur KMU bei der Entwicklung von Smart Services zur Verfügung, sondern perspektivisch kann auch die Produktqualität über die Open-Source-Community verbessert werden.