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PROFESSOR DR. JÜRGEN JASPERNEITE, LEITER DES FRAUNHOFER-ANWENDUNGSZENTRUMS INDUSTRIAL AUTOMATION (IOBS-INA) UND INSTITUT FÜR INDUSTRIELLE INFORMATIONSTECHNIK (INIT) DER HOCHSCHULE OWL

10.11.2015
"Industrie 4.0 – Die Verbindung von Mensch und Maschine ist keine Fiktion" – Professor Dr. Jürgen Jasperneite

Die industrielle Produktion wird digitalisiert, Fabriken und Herstellungsprozesse werden über intelligente technische Systeme gesteuert, neue Produkte und Geschäftsmodelle entstehen.

„Maschinen werden Fähigkeiten haben, die bislang nur dem Menschen vorbehalten waren“

In ganz Deutschland wird derzeit über Industrie 4.0 gesprochen – über intelligente Systeme, die zukünftig auf einer anderen Ebene mit dem Menschen interagieren. Die Region Ostwestfalen-Lippe bildet hier das BMBF-Spitzencluster „it’s OWL – Intelligente Technische Systeme OstWestfalenLippe“, und dort wird Industrie 4.0 als Übergang von mechatronischen Systemen, als Kombination aus Mechanik, Elektrotechnik und Informatik hin zu intelligenten technischen Systemen interpretiert.

Es ist also eine Vernetzung von autonomen, sich situativ selbst steuernden, sich selbst konfigurierenden Produktionsressourcen inklusive ihrer Planungs- und Steuerungssysteme. Betrachtet man diese Vision aus technischer Sicht, so ergeben sich zahlreiche Herausforderungen.

Insbesondere, wenn trotz der rasant steigenden Systemkomplexität durch den Einzug von Informations- und Kommunikationstechnologien die Safety- und Security-Anforderungen sowie die Benutzbarkeit der Systeme sichergestellt werden müssen. Um diesen Herausforderungen zu begegnen, befasst sich das Fraunhofer IOSB-INA in Lemgo mit intelligenten technischen Assistenzsystemen, die den Menschen beim Umgang mit den Maschinen und Systemen unterstützen sollen.

Einerseits setzen Adjektive wie „autonom“ oder „sich selbst konfigurierend“ ein hohes Maß an künstlicher Intelligenz und Adaptivität der einzelnen Systemkomponenten voraus. „Wir sehen nicht die menschenleere Fabrik der Zukunft, sondern Produktionssysteme mit integrierten intelligenten technischen Assistenzsystemen, die die Arbeit des Menschen erleichtern und gleichzeitig dazu beitragen, die steigende Komplexität der Systeme beherrschbar zu machen“, so Prof. Dr. Jürgen Jasperneite, Leiter der beiden Lemgoer Forschungsinstitute Fraunhofer-Anwendungszentrum Industrial Automation (IOSB-INA) und Institut für industrielle Informationstechnik (inIT) der Hochschule OWL.

Die Fähigkeiten dieser Assistenzsysteme werden z. B. dazu führen, dass man kein Automatisierungsexperte sein muss, um Maschinen in ihren Strukturen schnell an neue Produktionsanforderungen anpassen zu können. Wie Legosteine sollen zukünftig Anlagen zusammengesetzt und so mit neuen Fähigkeiten ausgestattet werden können.

Aktuell ist dafür allerdings noch viel zu viel manuelles Engineering und Expertenwissen erforderlich, damit verschiedene Maschinenteile in einem Verbund zusammenarbeiten können. Zukünftig soll das mit Plug-and-Play-Techniken die Maschine selbst übernehmen, sodass ein normaler Bediener in der Lage ist, seine Maschine aufgrund von Auftragsänderungen selbst zur Laufzeit umzubauen. Ein weiterer Schwerpunkt in der Entwicklung neuer Systeme zum Thema Industrie 4.0 ist die Selbstoptimierung.

Das bedeutet beispielsweise, sich bei verschiedenen äußeren Einflüsse intern auf einen möglichst geringeren Energieverbrauch einzustellen oder neue Fahrrouten und Wege zu nutzen, die nach Erkenntnis des Systems effektiver sind. Dies soll dadurch möglich sein, dass die Maschine die Situation selbst erkennt und eigenständig versucht, eine Optimierung daraus zu entwickeln. Der Mensch selbst soll hierbei keinen Einfluss mehr nehmen. Forscher und Techniker am Fraunhofer Institut IOBS-INA und im Spitzencluster it’s OWL entwickeln gemeinsam Konzepte, die es zukünftig vor allem kleinen und mittelständischen Unternehmen ermöglichen sollen, Maschinen und Systeme durch Plug-and-Play-Verfahren schnell auf neue Aufträge ein- und auszurichten.

Die Beherrschung kleiner Fertigungslosgrößen und einer hohen Variantenvielfalt zu Kosten von Massenprodukten werden auch hierbei immer wieder thematisiert, denn das Resultat ist im Gesamtkomplex die internationale Konkurrenzfähigkeit der produzierenden Unternehmen.

Fakten

Name: Professor Dr. Jürgen Jasperneite, geboren 1964

Position: Leiter des Fraunhofer-Anwendungszentrums Industrial Automation (IOBS-INA) und Institut für industrielle Informationstechnik (inIT) der Hochschule OWL

Werdegang:
• 1988 - 1989: Entwicklungsingenieur, Robert Bosch GmbH in Berlin
• 2002: Promotion in der Fakultät Elektrotechnik und Informationstechnik der Otto-von-Guericke Universität zu Magdeburg mit einer Arbeit auf dem Gebiet der Leistungsbewertung von Echtzeit-Kommunikationssystemen.
• 1989 - 2005: verschiedene Funktionen vom ASIC-Entwickler bis hin zum Entwicklungsleiter des Geschäftsbereiches Automation Systems, Phoenix Contact GmbH
• 2006: Leiter der Kompetenzplattform Industrial IT und Institutsleiter, Instituts für industrielle Informationstechnik ( inIT) als In-Institut der Hochschule OWL
• 2009: Gründung des Fraunhofer IOSB-INA