Projects Factory Automation

Current projects

Digitale Anlagenmodellierung mit neutralen Datenformaten (DIAMOND) Teilvorhaben: Konsistente, prozessorientierte Datenmodelle im Engineering von Produktionssystemen (KPDM)
Duration: 01.11.2022 bis 31.10.2025

Bei der Einführung neuer Produkte müssen bestehende Produktionssysteme erweitert oder verändert werden. Von neuen Produkten leiten sich neue Fertigungsprozesse ab, welche entweder manuell oder durch Anlagentechnik umgesetzt werden. Diese Anlagentechnik (Ressourcen) steht also in direkter Verbindung mit Änderungen an Produkt und Prozess. Der Anlagenlebenszyklus enthält eine Vielzahl von einzelnen datenverarbeitenden Prozessen in verschiedenen Ingenieursdisziplinen, viele davon Entwurfsprozesse. Jede dieser Disziplinen arbeitet bereits mit digitalen Modellen. Die einzelnen Schritte bauen aufeinander auf und jede Disziplin konsumiert Informationen aus dem vorhergehenden Prozess. Die Übernahme dieser Informationen findet aktuell meist manuell statt, was zu einem sehr hohen zeitlichen Aufwand, sowie zu einem erhöhten Fehleraufkommen führt. Dies gilt auch für das gesamte Ecosystem, in dem z. B. Komponentenhersteller die relevanten Informationen des eigenen Engineerings extrahieren und diese der gesamten Wertschöpfungskette wieder zur Verfügung stellen. Die aktuelle Transformationsgeschwindigkeit in der Automobilindustrie lässt aber lange Projektlaufzeiten sowie negative Qualitätseinflüsse nicht mehr zu. Deshalb ist es notwendig Änderungen zeitnah allen Beteiligten am Prozess zur Verfügung zu stellen und ein gemeinsames "Bild” über einen effizienten Austausch der Informationen zu ermöglichen. Hauptzielstellung der OvGU im Rahmen des DIAMOND-KPDM Projektes ist die Entwicklung und Anwendungsdemonstration eines Vorgehens zur anwendungsfallspezifischen Erstellung und Nutzung eines Systems von aufeinander abgestimmten domänenspezifischen und domänenübergreifenden Datenmodellen, dem sogenannten Common Data Modell, das einen effizienten und effektiven Entwurf von Produktionssystemen durch eine effiziente und effektive Transformation, Integration und Selektion von Entwurfsdaten ermöglicht.

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Completed projects

INTEGRATE - Offene Dienste-Plattform für durchgängiges Engineering und 3DTechnologien
Duration: 01.02.2017 bis 31.01.2020

Ein grundlegender Anspruch von Industrie 4.0 ist die Integration zukunftsweisender digitaler Technologien in industriellen Anwendungen mit dem Ziel, Effizienz und Qualität der entsprechenden Anwendungen signifikant zu verbessern. Dabei wird die Nutzung von heute bzw. in naher Zukunft verfügbaren Technologien in flexiblen Wertschöpfungsnetzen fokussiert. Für Effizienzsteigerungen ist es notwendig, sowohl die verschiedenen, im Lebenszyklus von Produktionssystemen involvierten Parteien - über Produkt- und Produktionssystemplaner bis zum Anlagenfahrer - datentechnisch zu vernetzen als auch die realen Produkte und Produktionsressourcen durch ein digitales Abbild zu überlagern. Damit werden Szenarien wie ein Treffen von frühzeitigen Aussagen über die Machbarkeit, Herstellungskosten und Fertigungskapazitäten für Produkte oder die autonome Adaptation von Produktionsressourcen möglich.

Das Ziel ist die Entwicklung einer Plattform, die es einem Verbund von Entwurfswerkzeugen, die nicht über ein gemeinsames Datenbanksystem synchronisiert sind, ermöglicht, über Planungsobjekte miteinander zu kommunizieren. Es soll eine entsprechende Plattform auf der Grundlage des Datenaustauschformates AutomationML entwickelt werden, die kooperatives, unternehmensübergreifendes Engineering ermöglicht. Auf dieser Plattform sollen Dienste, die den objektorientierten Datenaustausch unterstützen, sowohl für den Austausch von Planungsdaten als auch für Einbindung und Auswertung von Laufzeitdaten bereitgestellt werden.

Projektpartner

  • INPRO Innovationsgesellschaft für fortgeschrittene Produktionssysteme in der Fahrzeugindustrie mbH (Konsortialführung)
  • FZI Forschungszentrum Informatik am Karlsruher Institut für Technologie
  • Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg
  • ABB Asea Brown Boveri Ltd
  • logi.cals automation solutions & services GmbH

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AutomationML (3)
Duration: 01.01.2014 bis 31.12.2019

During the design and implementation process of manufacturing systems several design and implementation tools are applied covering the various needs of the different phases of the design and implementation process. Starting with the product design based on CAD tools over the engineering of manufacturing processes using tools like material flow simulation tools up to implementation of control code for PCL, or robot control systems several tools are involved.
The huge amount of applicable tools and the much higher amount of different supported export and import interfaces of these tools results in breakages and data loos among the different phases of the design and engineering process causing waist of time and money within the design and engineering process.
The aim of the AutomationML project is the design and international standardisation of a data exchange format covering all information relevant within the design and implementation process of manufacturing systems useable within all phases of the design and engineering process. This data format should increase the interoperability of the applied tools.
Focal point of the work of IAF is the consideration and development of the parts of the AutomationML exchange formal required for the design of control applications.
www.automationml.org

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Analyse und Evaluierung im Umfeld des angewandten mechatronischen Engineerings von Industrieanlagen (AMENIA) - Advanced Manufacturing Process Chain(AMProC)
Duration: 01.01.2015 bis 30.09.2018

In der immer komplexer werdenden Produktion immer komplexer werdender Produkte bilden die Identifikation von Abhängigkeiten zwischen Produktionsprozessen und Produkteigenschaften (bzw. Produktdesign) und deren Verwendung zur Steuerung der Produktionsprozesse eine wachsende Herausforderung. 
Ziel der Forschung ist es,  Vorgehensweisen und Anwendungswissen bereitzustellen, mit deren Hilfe zum einen eine integrierte Betrachtung von Produkt und Produktionsprozess im Entwurf von Produktionssystemen ermöglicht und zum anderen der Entwurf von anpassbaren Steuerungsstrukturen für Produktionssysteme möglich wird. Damit sollen eine Verkürzung der Time-to-Market der Produkte sowie eine verbesserte Effizienz der Produktion und eine erhöhte Qualität der Produkte erreicht werden.
Kooperationsparnter:
Siemens AG

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Recovery Planning Method for Production SystemsVon März 2012 bis September 2017
Duration: 01.03.2012 bis 30.09.2017

Die Promotion betrachtet das Ende des Lebenszyklus von Produktionssystemen insbesondere den Anlagenrückbau. Dabei wird die Forschungsfrage untersucht, wie ein Rückbauplanungsprozess auf Basis einer durchgängigen Modellierung von Produktionssystemen und ihren Komponenten aussehen kann und welche Informationen mit Bezug zu einer Industrie 4.0 Komponente im Verlauf des Lebens eines Produktionssystems gesammelt werden sollten, um einen optimalen Rückbau und eine optimale Rückgewinnung dieser Komponenten zu ermöglichen. Im Ergebnis entstand eine auf AutomationML aufbauende Methodik, die die notwendigen Planungsdaten verfügbar macht und für eine optimierte Rückbauplanung anwendet.

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AutomationML 4.0
Duration: 01.01.2016 bis 30.06.2017

Hauptziele des Verbundvorhabens "AutomationML - Teil 4 als Sprache der Steuerungstechnik für Industrie 4.0" sind die Unterstützung der nationalen und internationalen Normung des steuerungstechnisch relevanten Teiles des AutomationML-Datenformates sowie die Verbreitung der Ergebnisse der Normung zum Zweck der maximalen Nutzung der inhärenten Potenziale. Dazu werden im industriellen Umfeld Anforderungen an den Datenaustausch aufgenommen und gemeinsam mit unterschiedlichen Nutzerorganisationen in Lösungen übertragen.

finanziert durch das Bundesministerium für Wirtschaft und Energie, (Förderprogramm: Transfer von Forschungs- und Entwicklungsergebnissen (FuE) durch Normung und Standardisierung)

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Generic, protocol-independent configuration tool for industrial communication networks (GecKo)
Duration: 01.01.2015 bis 30.06.2016

The scope of the research project Gecko is allocated within the problem range of communication within industrial facilities. The aim of the project is the creation of a novel methodology and necessary tools to support or enable protocol- and architecture crossing design, configuration and documentation of arbitrary industrial communications networks. Especially SMEs will be enabled to meet high individualization of kind and characteristics of technologies within the use cases of their customers. Therefore, methodologies and data models for the engineering of industrial communication structures are analyzed, a methodology is developed for integration and consistent use of these data, suitable specifically built tool components are integrated within one tool, and their applicability is evaluated.

GecKo-FA: This partial project focusses on the application field of factory automation and strives to lessen the duration of installation and commisiioning of the communications systems by 20%, therefor to limit the error rate and improve its documentation. (DEHOF)
GecKo-CB: The partial project GecKo-CB focusses on the development and execution of commuications system models within neutral format, which are qualified for Gecko project parts and beyond that for the universal use within arbitrary applications. (OvGU)
GecKo-PV: The partial project GecKo-PV focusses on the application field of photovoltaics. It strives to shorten the design of PV-systems heavily by standardized processes and library based layout. (iPLON)

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AutomationML (2)
Duration: 01.04.2009 bis 31.12.2013

During the design and implementation process of manufacturing systems several design and implementation tools are applied covering the various needs of the different phases of the design and implementation process. Starting with the product design based on CAD tools over the engineering of manufacturing processes using tools like material flow simulation tools up to implementation of control code for PCL, or robot control systems several tools are involved.

The huge amount of applicable tools and the much higher amount of different supported export and import interfaces of these tools results in breakages and data loos among the different phases of the design and engineering process causing waist of time and money within the design and engineering process.

The aim of the AutomationML project is the design and international standardisation of a data exchange format covering all information relevant within the design and implementation process of manufacturing systems useable within all phases of the design and engineering process. This data format should increase the interoperability of the applied tools.

Focal point of the work of IAF is the consideration and development of the parts of the AutomationML exchange formal required for the design of control applications.
www.automationml.org

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Development and prototypical implementation of a tool for virtual commissioning in all phases of the engineering process by combination of visualization systems and behavior modeling - model integration (EVIE-model)
Duration: 01.03.2012 bis 31.08.2013

The project operates in the area of engineering processes and engineering tools for production systems and especially in the area of virtual commissioning in the context of the digital factory. It aims at creating a novel tool for the virtual commissioning of production systems in various phases of the engineering process. For this purpose the project plans to develop an information model for the integration of visualization and behavioral description information, a visualization method, a behavioral simulation methodology and a use methodology and implement a prototype based on existing tools. The resulting tool enables particularly small and medium sized companies to apply their specific tools more efficiently in the engineering process of production systems and to claim their specific ability of improving the market position in comparison to other tools. In the field of virtual commissioning project results enable the project partner to achieve technological leadership.

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SBA-K1 COMET Zentrum interacting Cristian Doppler Lab Lecurity and Quality Improvement in the Production System Lifecycle (CDL-SQI)
Duration: 01.04.2018 bis 31.03.2023

Entwurfsprozesse für Produktionssysteme sind durch Ingenieursleistungen charakterisiert, an denen unterschiedlichste Ingenieursdisziplinen mit für diese spezialisierten Entwurfswerkzeugen beteiligt sind und in deren Rahmen unterschiedlichste Entwurfsergebnisse zwischen diesen Entwurfswerkzeugen konsistent ausgetauscht werden müssen. Bisher sind für diesen Informationsaustausch unterschiedliche Technologien entstanden, die verschiedene Anforderungen des Datenaustausches zum Beispiel hinsichtlich Informationsstrukturierung, Informationssicherheit und Informationskonsistenz erfüllen können.

Ziel des Projektes ist es, einige dieser Technologien in einem gemeinsamen Szenario zusammen zu führen und anwendenden Unternehmen zu ermöglichen, ihre Entwurfsprozesse schrittweise an die Nutzung dieser Technologiemenge anzupassen. Besondere Bedeutung wird dabei das international standardisierte Datenaustauschformt AutomationML (nach IEC 62714) besitzen.

Fördergeber

  • Österreichischer Bund

Kooperationen
  • Technische Universität Wien
  • SMS Group
  • STIWA Group

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EtherNet/IP Konformitäts-Test-Labor (4)
Duration: 01.01.2020 bis 31.12.2023

Das Projekt EtherNet/IP Konformitäts-Test-Labor wurde 1.1.2008 gestartet. EtherNet/IP ist eines der meist genutzten Ethernet basierten Industrieprotokolle. Es wurde von der Open Device Vendor Association (ODVA) entwickelt und wird von dieser gepflegt. Auf Grund der rasch wachsenden Nachfrage nach EtherNet/IP Produkten hat die ODVA das Center Verteilte Systeme (CVS) am IAF der Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg beauftragt, das erste europäische Konformitäts-Test-Labor für EtherNet/IP-Produkte zu errichten und zu betreiben. Im Rahmen dieses Konformitäts-Test-Labors werden - ausschließlichen im Auftrag der ODVA - Geräte für den industriellen Einsatz auf ihre Konformität zum EtherNet/IP Protokoll getestet. Auf der Basis der gesammelten Erfahrung bei der Anwendung Ethernet basierter Technologie entwickelt das CVS weit reichende Wissensbestände zur Unterstützung industrieller Anwender bei der Umsetzung von industriellen Kommunikationssystemen.

Kooperationen

  • ODVA, Inc.

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EtherNet/IP Conformance Test Lab
Duration: 01.01.2018 bis 31.12.2019

EtherNet/IP is one of the most used Ethernet based industrial communication protocols. It has been developed and will be maintained by Open Device Vendor Association (ODVA). Following the fast increasing request for EtherNet/IP based products, ODVA has authorised the Centre Distributed Systems (CVS) at IAF of Otto-von-Guericke University Magdeburg, Germany, to establish the first European conformance test lab for EtherNet/IP products. Within this conformance test lab CVS will execute conformance tests for devices intended to be used within industrial applications exploiting EtherNet/IP based communication to prove the protocol conformance of them. These tests will be executed only by order of ODVA. On the basis of experiences gained in the application of Ethernet-based technology the CVS develops extensive knowledge resources to support industrial users in the implementation of industrial communication systems. www.iaf-bg.ovgu.de/odva_tsp

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EtherNet/IP Conformance Test Lab
Duration: 01.01.2013 bis 31.12.2017

EtherNet/IP is one of the most used Ethernet based industrial communication protocols. It has been developed and will be maintained by Open Device Vendor Association (ODVA). Following the fast increasing request for EtherNet/IP based products, ODVA has authorised the Centre Distributed Systems (CVS) at IAF of Otto-von-Guericke University Magdeburg, Germany, to establish the first European conformance test lab for EtherNet/IP products. Within this conformance test lab CVS will execute conformance tests for devices intended to be used within industrial applications exploiting EtherNet/IP based communication to prove the protocol conformance of them. These tests will be executed only by order of ODVA. On the basis of experiences gained in the application of Ethernet-based technology the CVS develops extensive knowledge resources to support industrial users in the implementation of industrial communication systems. www.iaf-bg.ovgu.de/odva_tsp

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