Verbund: "Reallabor für industrielle elektrische Antriebssysteme im Datenraum I4.0"; Teilvorhaben: "Antriebssystem"

Abstract

Das Verbundprojekt „Reallabor für industrielle elektrische Antriebssysteme im Datenraum I4.0“ (Reallabor Antrieb 4.0) hatte das Ziel, eine standardisierte, herstellerunabhängige Kommunikations- und Dateninfrastruktur für industrielle elektrische Antriebssysteme im Kontext von Industrie 4.0 zu schaffen. Im Mittelpunkt stand die durchgängige Interoperabilität zwischen Antrieben verschiedener Hersteller über alle Ebenen der Automatisierungspyramide – von der Feldebene über die Edge bis in die Cloud. Das Teilvorhaben der Technischen Universität Darmstadt fokussierte sich dabei auf die Systemarchitektur, die Integration heterogener Antriebe in ein gemeinsames OPC-UA-basiertes Ökosystem sowie den Aufbau einer TSN-Netzwerkinfrastruktur für zeitkritische Kommunikation im Antriebsumfeld. Ausgangspunkt war die Beobachtung, dass industrielle Antriebssysteme trotz bestehender Feldbusstandards nach wie vor stark herstellerspezifisch sind und ein automatisierter, semantisch interoperabler Datenaustausch fehlt. Das Projekt adressierte dieses Problem durch folgende zentrale Schwerpunkte:

Konzeption und Implementierung einer dreischichtigen Systemarchitektur (Feld-Edge–Cloud/Datenraum) Die Vereinheitlichung der Kommunikationsschnittstellen auf Basis von OPC UA gemäß dem OPC UA 40400-1 Companion Specification für elektrische Antriebe Aufbau physischer Antriebsdemonstratoren mit Antriebssystemen verschiedener Hersteller als Validierungsplattform Die Entwicklung digitaler Zwillinge in Form von Asset Administration Shells (AAS) mit einheitlichen Teilmodellen Entwicklung eines TSN-Demonstrators für echtzeitfähige Kommunikation. Die Konzeption und pilothafte Umsetzung eines Digitalen Produktpasses (DPP) für elektrische Antriebssysteme im Sinne der europäischen ESPR-Verordnung.