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Industrie 4.0 Management
35. Jahrgang, 2019, Ausgabe 1, Seite 61-66
Digitalisierung im Engineering
Ein Ansatz für ein Vorgehensmodell zur durchgehenden, arbeitsteiligen Modellierung am Beispiel von AutomationML

Eike Schäffer, Universität Erlangen-Nürnberg, Lars Penczek, Universität Bochum, Andreas Mayr, Jupiter Bakakeu, Universität Erlangen-Nürnberg, Bernd, Kuhlenkötter, Universität Bochum und Jörg Franke, Universität Erlangen-Nürnberg

Die Digitalisierung im Engineering verspricht automatisierte Arbeitsabläufe, höhere Geschwindigkeiten und sinkende Kosten bei der Entwicklung von Automatisierungslösungen. Voraussetzung hierfür ist nicht nur die Modularisierung auf Basis einer strukturierten Beschreibungssprache, sondern auch eine einheitliche, aufeinander aufbauende Modellierung, welche einen automatisierbaren Datenaustausch über die Systemgrenzen hinweg ermöglicht. Um eine breite Anwendung zu erzielen, sollte die zugrundeliegende Ontologie auf bestehenden Normen und Standards aufbauen und in Open-Source-Anwendungen zur Verfügung stehen. Für die kollaborative und konsistente Entwicklung einer solchen Ontologie bedarf es jedoch eines strukturierten, methodischen Vorgehens sowie einer damit verbundenen Modellierungslandkarte, welche als Orientierung zur standardisierten, arbeitsteiligen Modellierung dient. Ein möglicher Ansatz für das benötigte Vorgehensmodell sowie der zugehörigen Landkarte wird im Rahmen dieses Beitrags vorgestellt und unter Verwendung von AutomationML validiert. Der vorgestellte Ansatz soll eine mögliche Richtung aufzeigen und weitere prozessgesteuerte Modellierungsbestrebungen von Ontologien anregen.

Schlüsselwörter: Durchgängiges Engineering, AutomationML, Modularisierung, Standardisierung, maschineninterpretierbar, Modellierungsmethoden
Quellen:

[1] Eisele, R.: Konzeption und Wirtschaftlichkeit rechnerintegrierter Planungssysteme, Zugl.: Erlangen-Nürnberg, Univ., Diss., 1990. München 1990.

[2] Schäffer, E.; Bartelt, M.; Pownuk, T.; Schulz, J.-P.; Kuhlenkötter, B.; Franke, J.: Configurators as the basis for the transfer of knowledge and standardized communication in the context of robotics. In: Procedia CIRP 72 (2018), S. 310–15.

[3] Schäffer, E.; Pownuk, T.; Walberer, J.; Fischer, A.; Schulz, J.-P.; Kleinschnitz, M.; Bartelt, M.; Kuhlenkötter, B.; Franke, J.: System architecture and conception of a standardized robot configurator based on microservices. In: Schüppstuhl, T.; Tracht, K.; Franke, J. (Hrsg.): Tagungsband des 3. Kongresses Montage Handhabung Industrieroboter. Berlin, Heidel berg 2018.

[4] Gruber, T. R.: A translation approach to portable ontology specifications. In: Knowledge Acquisition 5 (1993) 2, S. 199–220.

[5] Schäffer, E.; Leibinger, H.; Stamm, A.; Brossog, M.; Franke, J.: Configuration based process and knowledge management by structuring the software landscape of global operating industrial enterprises with Microservices. In: Procedia Manufacturing 24 (2018), S. 86–93.

[6] Hua, Y.; Mende, M.; Hein, B.: Modulare und Wandlungsfähige Robotersysteme. Modellbasierte Softwareentwicklung basierend auf AutomationML und ontologischer Semantik. In: Industrie 4.0 Management 2017 (2017) 33, S. 33–37.

[7] VDI/VDE-Gesellschaft Mess- und Automatisierungstechnik: Statusreport: Durchgängiges Engineering in Industrie 4.0-Wertschöpfungsketten 2016.

[8] Drath, R.: Datenaustausch in der Anlagenplanung mit AutomationML. Integration von CAEX, PLCopen XML und COLLADA. Berlin Heidelberg 2010.

[9] Biffl, S.; Sabou, M.: Semantic Web Technologies for Intelligent Engineering Applications. Cham 2016.

[10] Bratt, S.: Semantic Web, and Other Technologies to Watch. URL: https://www.w3.org/2007/Talks/0130-sb-W3CTechSemWeb/#(24). Abrufdatum 22.11.2018.

[11] Bray, T.; Paoli, J.; C. M., S.-M.; Maler, E.; Yergeau, F.; Cowan, J.: Extensible Markup Language (XML) - Second Edition. Recommendation 16.08.2006, 2. Auflage 2006.

[12] Berners-Lee, T.; Hendler, J.; Lassila, O.: The Semantic Web. In: Scientific American (2001) 284, S. 34–43.

[13] W3C OWL Working Group: OWL 2 Web Ontology Language. Document Overview (Second Edition) 2012.

[14] AutomationML e. V: Standardized data exchange in the engineering process of production systems. URL: https://www.automationml.org/o.red/uploads/dateien/1544706233-automationml.pdf. Abrufdatum 22.11.2018.

[15] United Nations Economic Commission for Europe (UNECE): Recommendation No. 20. Codes for Units of Measure used in International Trade 2009.

[16] Deutsche Institut für Normung e. V. (DIN): Datenaustauschformat für Planungsdaten industrieller Automatisierungssysteme - Automation markup language. Teil 1: Architektur und allgemeine Festlegungen DIN EN 62714-2:2015-11.

[17] Pimmler, T. U.; Eppinger, S. D.: Integration analysis of product decompositions. In: American Society of Mechanical Engineers, Design Engineering Division (Publication) DE 68 (1994), S. 343–51.

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