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ADiFa – Anwendungsprotokoll zur Prozessharmonisierung in der Digitalen Fabrik

Aufgrund der steigenden Komplexität der Produkte und Prozesse, der wachsenden Anforderungen an die Flexibilisierung, den oftmals global verteilten Entwicklungs- und Produktionsnetzwerken, der verkürzten Entwicklungszyklen sowie dem steigenden Kostendruck sehen sich international agierende Unternehmen heute zusätzlichen Herausforderungen gegenübergestellt. Die genannten Punkte konfrontieren mehr denn je mit dem Zielkonflikt von Zeit, Kosten und Qualität in der Planung, Entwicklung, Beschaffung und Inbetriebnahme der Produktion an verschiedenen Standorten. Daher setzen produzierende Unternehmen zunehmend digitale Planungswerkzeuge in der Produktentstehung ein, um auf den zunehmenden Kosten- und Zeitdruck zu reagieren.

In diesem Zusammenhang erlangt die Digitale Fabrik zunehmend an Bedeutung. Der Begriff „Digitale Fabrik“ beschreibt den durchgängigen Einsatz von IT-Werkzeugen und digitalen Modellen in allen Phasen der Produktentstehung. Die Integration von Daten und Werkzeugen ist oft nicht durchgängig gegeben, obwohl gerade darin wertvolle Potenziale der Digitalen Fabrik liegen. Ein wesentlicher, technisch bedingter Grund dafür ist, dass sowohl kommerzielle Softwarelösungen der Digitalen Fabrik, darunter zunehmend Gesamtsysteme, als auch selbst entwickelte Einzel- und Speziallösungen, die zu einem hohen Anteil als Insellösungen betrieben werden, parallel zum Einsatz kommen.

Standardisierung ermöglicht Harmonisierung

Ziel des BMBF Projektes ADiFa ist die Entwicklung eines anwendungsspezifischen Datenmodells zur Prozessharmonisierung in der Digitalen Fabrik. In Anlehnung an die Normenreihe ISO 10 303 (STEP) wird dieses als "Anwendungsprotokoll" betitelt.

Konzeptionell besteht das Projekt aus zwei aufeinander aufbauenden Teilen, der Basissystematik und dem Anwendungsprotokoll.

Konzeptionelle Struktur von ADiFa

Die Basissystematik stellt dabei den Rahmen dar, innerhalb dessen verschiedene Anwendungsprotokolle erstellt werden können. Dabei werden grundlegende Modelle und Methoden definiert, welche damit eine einheitliche Grundlage für die Anwendungsprotokolle darstellt. Die Anwendungsprotokolle sind dann die konkrete Ausgestaltungen für unterschiedliche fachliche Domänen der Digitalen Fabrik.

Im BMBF Projekt ADiFa wird ein Anwendungsprotokoll für die Zeitwirtschaft in der Digitalen Fabrik erstellt. Die Verwaltung von Zeitdaten nehmen in der Digitalen Fabrik eine Schlüsselrolle ein. Zeitdaten sind maßgebliche Größen für die Beschreibung von Prozessen und stellen eine wesentliche Datenbasis der Digitalen Fabrik dar. Durch ihren Bezug sowohl zur Produktentwicklung als auch zur Produktion werden Zeitdaten zu einem verbindenden Element im Datennetz der Produktentstehung. Trotz der hohen Bedeutung von Zeitdaten in der Produktentstehung fehlen Konzepte, mit denen eine rechnerunterstützte effiziente und durchgängige Bereitstellung von Zeitdaten, insbesondere in der Planungsphase von Produkten, möglich ist. Ziel ist es hierbei, das Anwendungsgebiet der Zeitwirtschaft mit den übrigen Planungsfunktionen und -bereichen der Digitalen Fabrik zu vernetzen. Aus diesem Grund erfolgt im Verbundprojekt ADiFa die konkrete und exemplarische Realisierung eines Anwendungsprotokolls für den Austausch von Zeitdaten. Auf der Basis von standardisierten Modellen der Basissystematik sind hierfür ein anwendungspezifisches Prozess- und ein strukturiertes Datenmodell definiert worden.

ADiFa Prozess- und Datenmodelle

Das Anwendungsdatenmodell spiegelt die Anforderungen der Benutzer für die Zeitwirtschaft in geeigneten Datenobjekten wieder. Berücksichtigt werden dabei nicht nur die einzelnen Zeitwerte oder Zeitspannen, sondern auch Informationen über die Entstehung dieser Daten. Dafür werden verschiedene Teilmodelle im Anwendungsdatenmodell definiert. Neben den Metadaten über beispielsweise den User und den Planungszeitpunkt werden so auch Zeitermittlungsmethoden und Einflussgrößen abgebildet. 

Projektpartner

Die PROSTEP AG arbeitet in diesem Projekt insbesondere mit den Anwenderunternehmen Daimler und Gigatronik zur Definition der Anforderungen und mit den Systemanbietern Siemens PLM und MTM Softwarehaus zur technischen Entwicklung des Protokolls zusammen.
Gemeinsam wurde mittlerweile das ADiFa-Protokoll und die entsprechenden Schnittstellen in den Softwaresystemen entwickelt, mit dem nun Planungsdaten standardisiert ausgetauscht werden können. Die Forschungsinstitute APS, iwb und die FH Augsburg bringen ihre langjährigen Erfahrungen in den behandelten Themenfeldern (Produktdatentechnologie, Digitale Fabrik, Zeitwirtschaft) in das Projekt ein. Die umfangreichen Erfahrungen der Forschungseinrichtungen in der erfolgreichen Bearbeitung von Forschungs- und Entwicklungsvorhaben sichert zudem eine erfolgreiche Durchführung des Projekts.

Begleitend zum Verbundprojekt wurde in 2009 die Projektgruppe Digital Manufacturing unter der Schirmherrschaft des ProSTEP iViP Vereins gegründet und als kontinuierliche Aktivität etabliert. Die Gruppe fokussiert hierbei den Prozessaspekt des ADiFa-Projektes und trägt hierdurch nachhaltig zur Verbreitung und Reflexion der ADiFa-Ergebnisse bei.

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Auf einen Blick

Förderung

im Rahmen des Konzepts
"Forschung für die
Produktion von morgen".

Förderkennzeichen 02PC1043
Projektträger Karlsruhe (PTKA)

Kontakt

PROSTEP AG
Stefan Rulhoff
 

Dolivostraße 11
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