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
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- 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
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Funding

Dieses Projekt wird vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) gefördert.
Förderkennzeichen: 01IS21016A‑C