Schlussbericht FlexSi-Pro

Das Ziel des Projekts FlexSi-Pro war die Konzeption eines Rahmenwerks für Software-basierte Produktionsanlagen der Zukunft und dieses zu evaluieren und prototypisch umzusetzen. Hierbei geht es im speziellen um die industrielle Vernetzung einer solchen Produktionsanlage. Dimensionen und Komplexität werden nicht als entscheidend betrachtet. Eine Produktionsanlage kann in diesem Rahmen sowohl eine einzelne Maschine, eine Fertigungslinie oder eine ganze Fabrik sein. Der Fokus lag auf den drei Hautaspekten Flexibilität, Zeitsensitivität und Sicherheit. Diese Aspekte wurden sowohl einzeln als auch in Kombination betrachtet. Dafür wurden unter anderem Technologien, wie beispielsweise Software-defined Networking, untersucht und eingesetzt, die bisher praktisch nur in Datenzentren und Internet of Things zu finden sind. Des Weiteren wurden Technologien wie Time-Sensitive Networking und OPC UA angewandt, die künftig dabei helfen sollen, Produktionsanlagen im Sinne der drei Hauptaspekte zu vernetzen. Der erste Schritt bestand aus der Identifikation von Handlungsbedarfen anhand von Anwendungsfällen welche durch die Betrachtung der Problemstellungen und aktuellen Ausprägungen von Anlagen der Industriepartner abgeleitet wurden. Daraufhin wurden existierende Lösungsansätze gesucht. Diesbezüglich konnte bereits auf die Spezifikationen der Time-Sensitive Networking Task Group der IEEE 802.1 zurückgegriffen werden. Da diese Task Group während des Projekts weitere relevante Standards (z.B. IEEE 802.1Qcc) von Drafts zu finalen Spezifikationen überführte, wurden die Erkenntnisse hieraus stetig erweitert, evaluiert und im Projekt angewendet. Zudem konnte als zentrales Netzwerkmanagement auf jahrelange Forschung im Bereich von Software-defined Networking zurückgegriffen werden. Ein Problem stellten hierbei jedoch fehlende Security-Konzepte und die fehlenden Quality-of-Service Verhandlungsmöglichkeiten zwischen Netzwerk und Endgeräten dar. Die Herausgearbeiteten Probleme wurden später mit Hilfe von Selbstauskunft-Strategie und einem, in das Netzwerkmanagement integrierten, Security-Konzept adressiert. Die in FlexSi-Pro entstandenen Lösungen wurden theoretisch und mittels praktischer Umsetzung in Demonstratoren evaluiert. Zuletzt wurde das nun abgestimmte Gesamtkonzept mit den zusammenarbeitenden Lösungsansätzen im Rahmenwerk festgehalten, welches somit als Blaupause für die Entwicklung zukünftiger Architekturen mit der Vereinigung von Flexibilität, Zeitsensitivität und Sicherheit dient.