ZCPS erforscht cyberphysische Systeme für die personalisierte Produktion

Virtuelle und physische Welt werden vereint

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Ziel des ZCPS am Fraunhofer IPA ist die Vereinigung der virtuellen und physischen Welt für die personalisierte Fertigung. Bild: Fraunhofer IPA
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Mit dem ZCPS entsteht am Fraunhofer IPA ein Kompetenzzentrum für cyberphysische Systeme. Ziel ist die Vereinigung der virtuellen und physischen Welt für die personalisierte Fertigung.

In der industriellen Produktion ermöglichen cyberphysische Produktionssysteme die schnellere und effektivere Reaktion auf neue Anforderungen und Veränderungen. Das ZCPS fügt sich am IPA daher ein in eine übergeordnete Strategie zur Mass Personalization, hinter der der Wunsch zur vollständigen Personalisierung von Produkten, Produktentstehungen und (digitalen) Dienstleistungen steht.

Diese Personalisierung bedeutet die Herstellung von Produkten in kleinsten Losgrößen bis zur Losgröße 1. Die heutige Fabrikautomatisierung steht der Einzelstückfertigung gänzlich gegensätzlich gegenüber. Hochautomatisierte Fertigungsstrukturen sind fast durchweg einem Produkt zugeordnete Systeme und sind darauf ausgerichtet, in kurzer Zeit viele gleiche Produkte schnell und kostengünstig zu produzieren.

Um Flexibilität und Automatisierung zu vereinen, müssen neue Produktionsplattformen geschaffen werden, auf denen die beteiligten Komponenten, Maschinen, Menschen, Daten und Dienste integriert miteinander kommunizieren können. Die vollintegrierte Kooperation wird durch das Konzept der cyberphysischen Systeme ermöglicht. Denn cyberphysische Systeme zeichnen sich durch eine tiefgehende Verknüpfung physischer Schnittstellen (Aktorik und Sensorik) bzw. Handlungsmöglichkeiten mit Rechen- und Netzwerkfähigkeiten aus.

Schwerpunkt produzierende Industrie

Das Ziel eines cyberphysischen Systems ist die verteilte Lösung einer physischen Aufgabe bzw. die gemeinsame Kontrolle eines physischen Prozesses. Allerdings fehlen für cyberphysische Systeme allgemeingültige Vorgaben, beispielsweise an die Schnittstellen, die Architektur und kooperierenden Softwarestrukturen sowie Methoden zur Entwicklung von cyberphysischen Systemen und verbundenen Softwaresystemen.

Mit dem ZCPS entsteht nun ein Kompetenzzentrum für die Forschung, Entwicklung und Anwendung von cyberphysischen Systemen, das zukunftsfähige, offene und umfassende technische Grundlagen für CPS erarbeitet und beschreibt. Der Schwerpunkt liegt dabei auf der produzierenden Industrie.

Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung IPA

www.ipa.fraunhofer.de


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