Industrielle Powerline Kommunikation für Werkzeugmaschinen, Industrieroboter und Fertigungszellen

• Applicant: Professor Dr.-Ing. Alexander Verl
• Subject Area: Production Automation and Assembly Technology
• Term: from 2010 to 2014
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 165968755

Sowohl Maschinen- und Anlagenhersteller als auch Komponentenhersteller für Fertigungseinrichtungen unterliegen dem ständigen Zwang, ihre Produkte kostengünstiger anzubieten. Der Kunde fordert zudem noch, dass diese Produkte gleichzeitig ein erhöhtes Maß an Verfügbarkeit aufweisen, d.h. weniger störanfällig, im Störfall schnell und sicher austauschbar, einfach wartbar und gegebenenfalls dem technischen Fortschritt durch Komponentenersatz leicht anpassbar sind. Diesen Forderungen kann man aus technischer Sicht entgegenkommen, wenn Anlagen, Maschinen und Komponenten konsequent modular gestaltet sind. Unter anderem heißt dies, dass kommunikationstechnische, energetische und mechanische Schnittstellen einfach und robust ausgebildet sein müssen. Daraus ergibt sich das Ziel dieses Forschungsvorhabens: Die Leistungs- und kommunikationstechnische Verknüpfung von Maschinenmodulen, Aktoren, Sensoren sowie von Regelungen und Steuerungen so zu gestalten, dass aus deren Fusion Maschinen und/oder Fertigungszellen entstehen, die bei einem Höchstmaß an Kommunikationsdichte ein Minimum an Verkabelungsaufwand und ein Minimum an Schnittstellenaufwand aufweisen. Ausgangslage hierfür bildet ein IPLC-System (Industrial Power Line Communication) des ISW für einen einzelnen Aktor. Im Rahmen des vorliegenden Forschungsvorhabens soll dieses System schrittweise erweitert werden durch die Einbeziehung mehrerer Aktoren und Sensoren als Komponenten einer Werkzeugmaschine bis hin zu einer Fertigungszelle, bestehend aus mehreren Maschinen sowie Transport- und Speichersystemen. Einflüsse auf Echtzeitfähigkeit, Zykluszeiten, Datensatz und Protokolle sind deshalb für Komponente und Zelle zu ermitteln und zu bewerten. Der Kern der Forschungsarbeiten wird durch die zeitkritischen Komponenten wie Aktoren und Sensoren geprägt. Wenn das PLC-System in diesem Bereich mit mehreren Teilnehmern unter den genannten Bedingungen experimentell untersucht wurde, kann eine Übertragung dieses Systems auf eine Fertigungszelle erfolgen.

• DFG Programme: Research Grants