Ent­wick­lung einer zer­ti­fi­zier­ba­ren und Indus­trie 4.0 taug­li­chen inno­va­ti­ven Bren­ner­steue­rung auf Grund­la­ge der BaSys-Kon­zep­te (BaSys4Brenner)

För­der­pro­gramm: BaSys 4.0 in der Anwen­dung; Pro­jekt­trä­ger: DLR-PT GI-DWS/SIS, 1. April 2021 bis 31. März 2023

Projektbeschreibung

Indus­tri­el­le Bren­ner besit­zen oft kom­pak­te Steue­run­gen, die zur­zeit meist pro­prie­tär ange­steu­ert wer­den. Durch schwer zugäng­li­che Pro­zess­da­ten sowie her­stel­ler- und tech­no­lo­gie­spe­zi­fi­sche Abbil­dun­gen der Steue­rungs­schnitt­stel­le ste­hen sie der Digi­ta­li­sie­rung und dienst­ba­sier­ten Pro­duk­ti­on im Weg. Eine wich­ti­ge Her­aus­for­de­rung und damit ein Grund für die Situa­ti­on ist sicher­heits­be­dingt die Zer­ti­fi­zie­rung der Bren­ner mit der Steue­rung. Die Wan­del­bar­keit der Bren­ner­steue­rung unter die­sen Rand­be­din­gun­gen ist daher ein aktu­el­les Kernproblem.

Ver­wal­tungs­scha­len und Füh­rungs­kom­po­nen­ten sind zen­tra­le Kon­zep­te der Wand­lungs­un­ter-stüt­zung des Basis Sys­tem Indus­trie 4.0 (BaSys). Das Kon­zept der Füh­rungs­kom­po­nen­ten zur Homo­ge­ni­sie­rung von Steue­run­gen ist bis­her jedoch nur in Demons­tra­to­ren umge­setzt. Fak­tisch exis­tie­ren damit noch kei­ne BaSys-Füh­rungs­kom­po­nen­ten in der Indus­trie. Es fehlt ein Refe­renz­pro­jekt, um die Kon­zep­te und Demons­tra­to­ren in einen vor­se­ri­en­rei­fen Pro­to­typ zu über­füh­ren. Eine sol­che Refe­renz­im­ple­men­tie­rung der Füh­rungs­kom­po­nen­te muss mit einer I4.0 kon­for­men Dar­stel­lung aller Infor­ma­tio­nen durch eine Ver­wal­tungs­scha­le Hand in Hand gehen. Dazu kann BaSys-Vor­la­gen für ent­spre­chen­de Teil­mo­del­le und Soft­ware liefern.

Die BaSys-kon­for­me Ent­wick­lung einer Füh­rungs­kom­po­nen­te mit zuge­hö­ri­ger Ver­wal­tungs-scha­le am Bei­spiel einer Bren­ner­steue­rung unter der Her­aus­for­de­rung der Zer­ti­fi­zier­bar­keit stellt ein sol­ches Refe­renz­pro­jekt dar. Damit kann der Weg eines Betriebs­mit­tels zur BaSys-Kom­po­nen­te vom Her­stel­ler über den Zulie­fe­rer bis zum Anwen­der auch für KMUs auf­ge­zeigt wer­den, sodass BaSys in der Indus­trie Anwen­dung fin­den kann. Gleich­zei­tig wer­den so die BaSys-Kon­zep­te eva­lu­iert und an den benö­tig­ten Stel­len erwei­tert. Ins­be­son­de­re wird die Zer­ti­fi­zier­bar­keit von Füh­rungs­kom­po­nen­ten in Steue­run­gen beleuchtet.

Für die Anwen­der der Bren­ner schafft die Nut­zung der BaSys4­B­ren­ner-Ent­wick­lun­gen eine infra­struk­tu­rel­le Grund­la­ge zur Digi­ta­li­sie­rung. So kön­nen zukünf­tig z.B. Diens­te und Funk­tio­na­li­tä­ten wie die Über­wa­chung, Dia­gno­sen, Ver­füg­bar­keits­ana­ly­sen, War­tungs­prä­dik­tio­nen oder fort­ge­schrit­te­ne Opti­mie­rungs­werk­zeu­ge (KI, Machi­ne Lear­ning) auf die durch BaSys offen­ge­leg­ten, stan­dar­di­sier­ten oder seman­tisch Anno­tier­ten Daten zugrei­fen. Zudem besteht die Mög­lich­keit einer stück­wei­sen Inte­gra­ti­on bestehen­der Anla­gen (Retro­fit) und des leich­ten Aus­tau­sches von Bren­nern (Plug & Pro­du­ce, Rekon­fi­gu­ra­ti­on). Letzt­end­lich ist die her­stel­ler- und anwen­dungs­über­grei­fen­de Inter­ope­ra­bi­li­tät durch die gene­ra­li­sier­ten Füh­rungs­kom­po­nen­ten in Kom­bi­na­ti­on mit den Ver­wal­tungs­scha­len ein gro­ßer Schritt in Rich­tung wand­lungs­fä­hi­ge Produktion.

Projektziele

  • Ent­wick­lung einer zer­ti­fi­zier­ba­ren und Indus­trie 4.0 taug­li­chen inno­va­ti­ven Bren­ner­steue­rung auf Grund­la­ge der BaSys-Konzepte
      • ers­te indus­tri­el­le BaSys-Füh­rungs­kom­po­nen­te außer­halb eines Demonstrator-Kontextes
      • Schaf­fung einer infra­struk­tu­rel­len Grund­la­ge zur Digi­ta­li­sie­rung für den Anwender
      • Her­stel­ler­un­ab­hän­gi­ge Über­tra­gung pro­zess­re­le­van­ter Para­me­ter, z.B. die Bren­ner­leis­tung oder Volu­men­strö­me von der dezen­tra­len Steue­rung am Bren­ner an das zen­tra­le Pro­zess­leit­sys­tem oder in eine Cloud
      • Inte­gra­ti­on von Anla­gen­si­cher­heit (Func­tion­al Safe­ty) in Anleh­nung an gel­ten­de Nor­men und Standards

Projektpartner

Kontakt

Funding

Die­ses Pro­jekt wird vom Bun­des­mi­nis­te­ri­um für Bil­dung und For­schung (BMBF) gefördert.

För­der­kenn­zei­chen: 01IS21016A‑C