UdZ 2-2016

19 UdZ – Unternehmen der Zukunft 2/2016 FIR-Forschungsprojekte cyberKMU 2 : CPS von KMU für KMU Aufbau einer Plattform zur anforderungsgerechten Auswahl cyberphysischer Systeme Das Forschungsprojekt cyberKMU² amFIRwidmet sich der plattformgestützten, anforderungsgerechtenAuswahl von cyberphysischen Systemen. Dazu wird eine Matching-Logik entwickelt, die gemäß den vorliegenden Anforderungen an die Funktionalität eines CPS ein geeignetes cyberphysisches System vorschlägt. Gleichzeitig stellt die Plattform mit dem Return-on-CPS Informationen über den wirt- schaftlichen Nutzen und eine Gegenüberstellung der erwarteten Kosten der jeweiligen Lösung bereit. Die Projektergebnisse werden in Form von physischen Demonstratoren bei den Anwendungspartnern und als öffentlich verfügbare Matching-Plattform validiert. Das Projekt wurde mit Mitteln der Europäischen Union (EU) gefördert. ZurBewältigungdersichänderndenAnforderungen an die flexible Produktion von morgen set- zen Unternehmen zunehmend intelligente Produktionssysteme ein. Zur Transformation der Produktionen eignen sich sogenannte cy- berphysische Systeme (CPS), die mithilfe von Informationstechnologien selbständig miteinan- der kommunizieren und interagieren können [1; 2]. Insbesondere große Unternehmen haben das Potenzial der CPSbereits erkannt unddigitalisieren und vernetzen ihre Produktionen zunehmend. Für kleineundmittelständischeUnternehmenistdieses Potenzial essenzieller Faktor zur Wahrung ihrer Wettbewerbsfähigkeit. DenUnternehmenmangelt es jedoch an zeitlichen undfinanziellenRessourcenzurIntegrationvonCPS inihreProduktion.EinegroßeHerausforderungstellt hier die Konzipierung und Nutzenbetrachtung der Technologiendar,daderMarktanCPSstetigwächst und deren Nutzen und Einsatzmöglichkeiten von vielerleiFaktorenundgefordertenFunktionalitäten abhängen, sodass KMU auf externe Expertise zur Integration zurückgreifen müssen [3; 4]. Lösungsweg in cyberKMU 2 Um KMU bei der Auswahl geeigneter Technolo- gien für ihre jeweiligen Anwendungsfelder zu unterstützen, wird im Forschungsprojekt cyberKMU² eine Plattform entwickelt, über die Unternehmen Anforderungen, die aus ihren jewei- ligen Herausforderungen herrühren, explizieren können. Diese Anforderungen werden einem Katalog an Funktionalitäten verschiedener tech- nologischer Lösungsbausteine gegenübergestellt. WesentlicherAuftragdesForschungsprojektsistdie EntwicklungeinerLogik,mitderenHilfeanhandder Anforderungen geeignete Technologiebausteine ausgewähltwerden.Darüberhinaussolluntersucht und aufgezeigt werden, inwiefern eine Investition in ein CPS wirtschaftlich lohnenswert ist. Grundlage der Untersuchung ist die Definition und das damit einhergehende Verständnis von cyber- physischenSystemen.NachStich[5] sindcyberphy- sischeSystemereale,physischeObjekte,diemithilfe informationsverarbeitender Systeme lokal oder global vernetzt werden. Wesentliche Bestandteile einesCPSsindSensoren,Aktoren,Komponentenzur DatenverarbeitungundVernetzungsowieMensch- Maschine-Schnittstellen. Demnach sind cyberphy- sische Systeme Technologiekomponenten mit unterschiedlichenFunktionalitäten, dienahezube- liebigmiteinanderkombiniertwerdenkönnen.Bild1 zeigtdiesechsTechnologiecluster,diesich imLaufe derIndustrie-4.0-AktivitätendesInstitutsempirisch als sinnvolle Abgrenzungen herauskristallisiert ha- ben.DurchdieKombinationderTechnologiecluster wirddas CPS auf dieAnforderungendes jeweiligen Anwendungsfalls ausgerichtet undzugeschnitten. So ergeben beispielsweise ein Lasersystem zur Objektortung (Sensorik), Sensorik zur Erfassung vonFahrzeugdaten (Fahrzeug-ID, Beschleunigung, Orientierung) (Sensorik), Sensorik zur Erfassung von Werkzeugdaten (Hubhöhe der Gabel) (Sen-sorik), Tablet zur Visualisierung (Human- Machine-Interface), Netzwerkinfrastruktur (Über- tragungstechnologie) sowie eine Datenbank mit Lagerplänen (Tools zur Datenverarbeitung und -analyse) ein cyberphysisches System zur Auftragsabarbeitung in einem Lager, bei der in Echtzeit die Position und der Status eines Auftrags bestimmt werden. Aktorik-Elemente (bspw. Robotik) ermöglichen den Schritt zu einem auto- nomen Lagerhaltungssystem. Die Technologiecluster legen den Grundstein der weiteren Forschungsaktivitäten imProjekt. Jedes der Technologiecluster wird im Projektverlauf tiefergehend untersucht. Ziel der Untersuchung ist es, für jedes Technologiecluster die dahin- terliegenden Technologiekomponenten zu katalogisieren sowie eine Morphologie mit clu- sterspezifischen Merkmalen und Ausprägungen zu entwickeln. Anhand dieser Morphologien lassen sich zum einen die Funktionalitäten der Technologiekomponenten,aberzumanderenauch dieAnforderungen der Technologieanwender ab- bilden. Das Matching erfolgt dann durch den Vergleich der geäußerten Anforderungen sowie der Technologietypologien. Das Konsortiumn Zur Bearbeitungdes Projektswerdenunterschied- licheKompetenzenausWissenschaft und Industrie benötigt. Daher setzt sich das Projektkonsortium Projekttitel cyberKMU² Projekt-/Forschungsträger EU; PtJ; ETN Förderkennzeichen IT-1-1-009a / EFRE-0800446 Projektpartner PfreundtGmbH; Peter MiesGmbH; ZENITGmbH; ProductionEngineeringof E-MobilityComponents; e.GOMobileAG; StreetScooterGmbH Ansprechpartner Dipl.-Wirt.-Ing. Felix Jordan Internet cyberkmu.de