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DevOps strukturieren und durch Continuous Deployment Continuous Integration automatisieren Diese Applikationen können beispielsweise Roboter-Pfadplanungen Algorithmen zur Bildverarbeitung oder Anwendungen von Lokalisierung und Navigation mobiler Roboter sein Die Applikationen kommunizieren direkt mit der Shopfloor-Ebene Dies ist nur möglich wenn Echtzeitanforderungen zur Steuerung und Regelung wie niedrige Latenz hohe Zuverlässigkeit und hohe Verfügbarkeit sowohl von der Kommunikationsinfrastruktur als auch von der Edge eingehalten werden Der Time Sensitive Networks Standard TSN kann als Grundlage für deterministische Ethernet-Netzwerke dienen die eine niedrige Latenz und hohe Verfügbarkeit ermöglichen Der Mobilfunkstandard 5G ermöglicht in der Konfiguration Ultra Reliable and Low Latency Communications uRLLC außerdem die drahtlose echtzeitfähige Kommunikation Hardwareseitig können auf der Shopfloor-Ebene IIoT-Gateways als Geräte zur Befähigung der Echtzeitkommunikation von Robotersteuerungen oder anderen Feldgeräten dienen Diese Befähigung wird durch den Einsatz von Treibern Funkmodulen und Protokollen umgesetzt Autonome und anpassungsfähige Roboter Die vertikale Vernetzung von Robotern und die Auslagerung der Rechenleistung erschließen neue Anwendungsfelder die mit lokalen Steuerungen nicht möglich sind Ein Beispiel ist ein autonomer mobiler Roboter AMR mit einer schnellen Bauteilerkennung in Verbindung mit einer adaptiven Bahnplanung zur schnellen Anpassung von Prozessen an neue Produkte Hierfür wird neben der echtzeitfähigen Drahtloskommunikation die hohe verfügbare Rechenleistung auf der Edge und auch die Fähigkeit der Edge ausgenutzt durch Graphical Processing Units GPUs Bilddaten bei Bedarf schnell zu verarbeiten Bis auf Sicherheitssysteme und -steuerungen die aufgrund eines möglichen Ausfalls des Netzwerks lokal auf den Roboter zugreifen müssen wäre durch die Auslagerung der Rechenleistung ein Betrieb von Robotern ohne kostenintensive dedizierte Robotersteuerung möglich Ein weiteres Beispiel für ein neues Anwendungsfeld ist die Programmierung von Robotern verschiedener Hersteller mit einer einheitlichen grafischen Oberfläche GUI beziehungsweise einer standardisierten Programmiersprache Hierfür eignet sich die Middleware Suite Robot Operating System die viele Roboter-Modelle und -Treiber sowie Algorithmen zur Bahnplanung und Lokalisierung anbietet Herausforderungen bei der Umsetzung einer Edge-Cloud-Architektur für Roboter sind die Integration eines echtzeitfähigen zuverlässigen Netzwerks in einer Brown-Field-Umgebung die Standardisierung der Kommunikationsprotokolle sowie ein Umdenken hin zur Cloudund DevOpsbasierten Software-Entwicklung | Amon Göppert am WZL der RWTH Aachen www wzl rwthaachen de 47 Forschung www industrialproduction de Kurz erklärt Der MHI e V Die Wissenschaftliche Gesellschaft für Montage Handhabung und Industrierobotik e V MHI e Vist ein Netzwerk renommierter Universitätsprofessoren Institutsleiter und Lehrstuhlinhaber aus dem deutschsprachigen Raum Die Mitglieder forschen sowohl grundlagenorientiert als auch anwendungsnah in einem breiten Spektrum aktueller Themen aus dem Montage-Handhabungsund Industrierobotikbereich Weitere Infos zur Gesellschaft deren Mitgliedern und Aktivitäten www wgmhi de Kurz erklärt Das WZL der RWTH Aachen Das Werkzeugmaschinenlabor WZL der RWTH Aachen wird durch die vier Professoren Thomas Bergs Fertigungsverfahren Getriebetechnik Christian Brecher Werkzeugmaschinen Exzellenzcluster Getriebetechnik Robert Schmitt Fertigungsmesstechnik Qualitätsmanagement Montagetechnik sowie Günther Schuh Produktionssystematik geführt Das WZL forscht an aktuellen Themenfeldern der Produktionstechnik und hat umfassende Vorerfahrung u a in den Bereichen der Robotik Sensorik Echtzeitkommunikation und Montage Die am WZL durchgeführte Forschung zeichnet sich durch die enge Zusammenarbeit der verschiedenen Disziplinen aus In der Regel werden die Forschungsarbeiten gemeinsam mit unterschiedlichsten Industrieunternehmen durchgeführt Hierdurch ist sichergestellt dass die Forschungsergebnisse rasch in die betriebliche Praxis übernommen werden und dass die Forschungsentwicklungen einen Bedarf in der industriellen Anwendung adressieren