Automatische Planung der Ablaufreihenfolge von Automatisierungsfunktionen

Eine assistierte Konfiguration modularer Fertigungsanlagen oder eine (teil-)autonome Anpassung des Maschinenverhaltens im Fehlerfall sind zwei Anwendungsbeispiele, welche im Rahmen von Industrie 4.0 zunehmend an Bedeutung gewinnen. Aus diesem Grund sehen sich der Maschinen- und Anlagenbau ebenso wie fertigende Unternehmen der wachsenden Herausforderung konfrontiert, die Anpassbarkeit von Maschinen und Anlagen an veränderte Anforderungen und Rahmenbedingungen sicherzustellen. Die Software auf der Steuerungsebene spielt dabei eine essentielle Rolle. Technologien aus dem Bereich der Künstlichen Intelligenz stellen in diesem Zusammenhang eine potentielle Möglichkeit dar, um die Anpassbarkeit von Software zu ermöglichen und letztendlich die eingangs genannte Anwendungsbeispiele umzusetzen. Der wissenschaftliche Nachweis der Anwendbarkeit von Ansätzen der Künstlichen Intelligenz für die Steuerungssoftware von Maschinen und Anlagen wurde bis dato jedoch nicht vollständig erbracht und ist aktuell weltweit Gegenstand der Forschung.
Im Rahmen dieser Arbeit wird der aus der Künstlichen Intelligenz stammende Ansatz der automatischen Handlungsplanung auf die automatische Bestimmung der optimalen Orchestrierung diskreter Automatisierungsfunktionen der Steuerungsebene industrieller Maschinen und Anlagen übertragen. Das Konzept erlaubt dabei erstmals eine automatische, skalierbare und effiziente Bestimmung partiell-geordneter Ausführungsreihenfolgen von Softwarefunktionen zur Automatisierung diskreter technischer Prozesse für Speicherprogrammierbare Steuerungen nach IEC 61131-3.