Motivation
Die industrielle Fertigung wird durch Industrie 4.0 und das Internet der Dinge durchgängig digitalisiert. Insbesondere kleine und mittlere Unternehmen entwickeln daher kundenspezifische Automatisierungslösungen für Industrie-4.0-Anwendungen. Da die Anforderungen für jeden Anwendungsfall unterschiedlich sind und Lösungen in immer kürzeren Zeiten erwartet werden, steigt der Aufwand kontinuierlich für die Lösungsanbieter. Zusätzlich erfordern industrielle Standards zur funktionalen Sicherheit (Safety) neben der Absicherung der Automatisierungslösung als Ganzes auch die Absicherungen von Komponenten und Teilsystemen. Aufgrund der individuellen kundenspezifischen Lösungen greift hier ein Safety-Konzept von der Stange nicht. Die notwendige Absicherung kann mit heute verfügbaren Methoden nicht wirtschaftlich umgesetzt werden. Der Aufwand zur Gewährleistung der funktionalen Sicherheit ist derzeit beträchtlich.
Ziele und Vorgehen
SAFE4I wird die Entwicklung funktional sicherer Software beschleunigen. Dabei werden alle Teile der Software betrachtet, die für die Automatisierungslösungen notwendig sind. Darunter fallen Automatisierungs-, Steuerungs- und eingebettete Software. Dieses Ziel soll durch eine modellbasierte Vorgehensweise mit strikter Trennung des Entwurfs der geforderten Software-Funktionalität von den Maßnahmen zur Software-Absicherung erreicht werden. Dies geschieht gemäß dem Prinzip der Trennung der Zuständigkeiten (Separation of Concerns). Danach wird ein Softwaresystem in Komponenten aufgeteilt, die jeweils für eine bestimmte Aufgabe im System zuständig sind. Diese separate Betrachtung wird zum einen den Implementierungsaufwand reduzieren. Zum anderen ermöglicht sie den teilautomatischen Einbau der Software zur Absicherung der funktionalen Sicherheit mittels sogenannter Verbindungspunkte (Join Points). So wird in SAFE4I ein semi-automatisierter, modellbasierter Entwicklungsprozess entstehen, bei dem der Aufwand zur Absicherung der Software deutlich niedriger ist als bisher. Damit können zukünftig kundenspezifische Automatisierungslösungen in kürzerer Zeit entwickelt werden.
Innovationen und Perspektiven
Die erarbeitete Lösung verspricht qualitative und kostenmäßige Vorteile sowohl für Endanwender und Komponentenlieferanten als auch für die beteiligten Werkzeuganbieter. Die Projektpartner werden auf Basis der SAFE4I-Ergebnisse neue Produktfunktionen für eine Vielzahl aktueller und zukünftiger Anwendungsbereiche bereitstellen können. Der hohe Anteil an kleinen und mittleren Unternehmen im Projekt sowie die speziellen Informations- und Schulungsmaßnahmen zur Weitergabe der SAFE4I-Ergebnisse begünstigen die schnelle und weite Verbreitung der Ergebnisse in Deutschland. Das Zusammenspiel von qualifizierten KMU, Großunternehmen und Forschungseinrichtungen mit Aktivitäten entlang der Wertschöpfungskette steht für einen erfolgreichen und ganzheitlichen Ansatz.