Nabizada, Hamied

Civil Aircraft development and production are facing significant challenges in future. On the one hand, the flight-path to carbon neutral aviation, like using liquid hydrogen, will require game changing technologies. Simultaneously, competition, especially on the single aisle market, is evolving fast and puts pressure on market shares and margins. The necessity of an adaptable and highly efficient production becomes more evident than ever. One contribution to achieve this goal is the research project “Intelligent Modular Robotics and Integrated Production System Design for Aircraft Manufacturing” (iMOD). Namely, it will analyze challenges regarding (1) an integrated and Digital Twin-based system design approach, (2) flexible and modular robotics to support workers with unergonomic tasks and (3) a flexible intralogistics based on Automated Guided Vehicles (AGVs). Those three aspects will be integrated into an approach that uses semantic technologies to connect the different components across different levels of functionality and different life cycle phases.

Beim Engineering automatisierter Anlagen müssen Experten unterschiedlicher Gewerke möglichst effizient zusammenarbeiten. Diese Zusammenarbeit kann durch eine für alle Beteiligten verständliche Modellierung der zu automatisierenden Prozesse erleichtert werden. Die VDI/VDE-Richtlinie 3682 "Formalisierte Prozessbeschreibungen" definiert ein solches Beschreibungsmittel, das zur Modellierung unterschiedlicher Arten von Prozessen genutzt werden kann. Da die Richtlinie mit einer geringen Menge an Modellelementen auskommt, kann sie auch ohne großen Einarbeitungsaufwand bspw. im Rahmen von Workshops genutzt werden. Um solche Prozessmodelle digital zu erfassen und auszutauschen, wird jedoch ein entsprechendes Software-Werkzeug benötigt. Bislang gab es nur sehr wenige solcher Werkzeuge, mit denen Prozesse entsprechend der Formalisierten Prozessbeschreibung modelliert werden können. Diese Werkzeuge sind heute nicht mehr verfügbar, besitzen kein offenes Datenmodell und lassen sich weder leicht nutzen noch in andere Software integrieren. Dieser Beitrag versucht diese Lücke zu schließen, indem er ein offenes, webbasiertes Werkzeug zur Modellierung gemäß der Formalisierten Prozessbeschreibung präsentiert. Der gesamte Quellcode des Werkzeugs ist frei verfügbar und kann eingesehen, verwendet und weiterentwickelt werden. Zur einfachen Nutzung wird eine Softwareversion angeboten, die ohne jeglichen Einrichtungsaufwand zur Modellierung von Prozessen genutzt werden kann.

Shorter product lifecycles and increasing product complexity are important trends that drive the need for increased flexibility of production companies. One way to cope with this problem is to engage in flexible production networks where companies can find missing production capabilities and offer their own ones. To enable this connection across company borders and software platforms, an agent-based communication approach is proposed that is based on the OPC UA standard. This paper also develops an optimization concept that can increase a company's benefits, i.e. profits, by applying a learning algorithm as well as an approach to calculate optimal margins, which is encapsulated in an optimization agent.