rtSOA – Datengetriebene Real Time Service Oriented Architecture für die Industrielle Fertigung

Flexibilität und Rekonfigurierbarkeit als grundlegende Ziele für die nächste Generation von Fertigungssystemen

Industrielle Fertigung und Automation sind zunehmend unter Druck geraten durch kürzere Produktlebenszyklen und den Bedarf an kürzerer Zeit zur Marktreife. Bei der Entwicklung der nächsten Generation von Fertigungssystemen werden daher Flexibilität und Rekonfigurierbarkeit grundlegende Ziele sein. Dieser Wandel wird besonders deutlich beim Übergang von traditionellen zentralisierten Kontrollapplikationen zu einem vernetzten, kooperativen Internet der Dinge. Strenge Hierarchien werden zugunsten von Netzwerken aufgebrochen und ehemals passive Geräte werden durch „smarte Objekte“ ersetzt, die netzwerkfähig sind und Rechenaufgaben erfüllen können.

Service Oriented Architectures (SOAs) – ein bekanntes Konzept aus der Wirtschaftsinformatik

Software muss diesen Wandel auf Seiten der Hardware reflektieren und nutzbar machen. Service Oriented Architectures (SOAs) sind ein bekanntes Konzept aus der Wirtschaftsinformatik um mit Flexibilitäts- und Rekonfigurations-Anforderungen in einer schwach gekoppelten Weise umzugehen. Die gewöhnlichen Konzepte von SOAs können jedoch nicht direkt auf embedded Netzwerke und industrielle Kontrollanwendungen angewendet werden, aufgrund von starren Randbedingungen, wie limitierten Resourcen oder Echtzeitanforderungen.

Entwicklung von Konzepten zur (semi-)automatischen Service-Zusammensetzung

Das Projekt bringt diese beiden Welten zusammen. Es fokussiert sich auf Echtzeit-Datenströme, die in Kontrollapplikationen in den unteren Lagen der Automatisierungspyramide auftreten und überbrückt die Lücke zu Event-basierter Kommunikation in den höheren Lagen. Ein wichtiges Forschungsziel ist die Entwicklung von Konzepten zur (semi-)automatischen Service-Zusammensetzung um Flexibilität beim Retooling und schnelle Anpassung an Fehler in der Automatisierungskette zu unterstützen. Intelligente aber ressourcensparende Sensoren und Aktuatoren sind direkt als bevorzugte Mitglieder in der SOA integriert, anstatt von Gateways oder Mediatoren bewertet zu werden.


Publikationen

Thomas Kothmayr, Alfons Kemper, Andreas Scholz and Jörg Heuer Schedule-based Service Choreographies for Real-Time Control Loops Proceedings of the 20th IEEE International Conference on Emerging Technologies and Factory Automation (ETFA’15) September 2015

Thomas Kothmayr, Alfons Kemper, Andreas Scholz and Jörg Heuer Synthesizing Schedules Through Heuristics for Hard Real-Time Workflows Proceedings of the 2015 IEEE International Conference on Industrial Technology (ICIT’15) March 2015

Thomas Kothmayr, Alfons Kemper, Andreas Scholz and Jörg Heuer Machine ballets don’t need conductors: Towards scheduling based service choreographies in a real-time SOA for industrial automation Proceedings of the 8th International Workshop on Service-Oriented Cyber-Physical Systems in Converging Networked Environments (SOCNE’14) September 2014

Thomas Kothmayr, Jakob Hirscheider, Alfons Kemper, Andreas Scholz and Jörg Heuer Comparing Heuristics and Linear Programming Formulations for Scheduling of In-Tree Tasksets Proceedings of the 20th IEEE Real-Time and Embedded Technology and Applications Symposium (RTAS'14) April 2014


Aktuelles

  • Ankündigung Kolloquium "Laser Applications"

    Aktuelle Forschungsarbeiten und zukünftige Forschungsfragen zu Laseranwendungen in der Materialfertigung und Gasuntersuchung mittels Spektralanalyse...

  • Kolloquium "Additive Manufacturing"

    Aktuelle Forschungsarbeiten und zukünftige Forschungsfragen zu Design, Funktionalität und Materialien im Bereich additive Fertigung waren Fokusthemen...

  • Kolloquium "Data Mining"

    Im Zeitalter der Automatisierung und Digitalisierung werden Datengewinnung und -analyse unabdingbar – Wie die akademische Forschung und der...

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