Plug & produce by modelling skills and service-oriented orchestration of reconfigurable manufacturing systems

Durch immer kürzere Produktlebenszyklen bei steigender Variantenzahl und kleineren Bestellgrößen müssen Produktionsanlagen immer häufiger umgerüstet und angepasst werden. Viele der eingesetzten Maschinen und Anlagen sind bereits heute generisch und prinzipiell für die Herstellung vieler Produkte oder Produktvarianten einsetzbar. Automatisierte Fertigungssysteme sind jedoch meist auf die Herstellung einiger weniger Produktvarianten beschränkt. Zur Ermöglichung flexibler automatisierte Fertigungssysteme nach dem Plug & Produce Paradigma wird ein einheitlicher Ansatz zur Modellierung der Fähigkeiten von Produktionsanlagen und den Anforderungen der Herstellung konkreter Produkte vorgestellt. Ausgehend davon werden ausführbare automatisierte Fertigungsschritte abgeleitet, als Services verfügbar gemacht und zur Laufzeit orchestriert.

Shortening product lifecycles and small lot sizes require manufacturing systems to adapt increasingly fast. Many existing machine tools, handling and logistics systems provide a generic functionality that is not bound to a specific product. But this flexibility and reconfigurability on the level of individual resources is lost in automated systems that are limited to the production of a fixed set of product variants. We propose a unified abstraction for the skills provided by the available resources and the product-specific manufacturing requirements. From these high-level descriptions, executable manufacturing procedures are derived, exposed as services and dynamically orchestrated at runtime in order to achieve the manufacturing goals.