Technologieinitiative SmartFactory-KL, Forschungslabor

Als Prüfeinrichtung (Testbed) für eine vernetzte industrielle Produktion mithilfe der vertrauenswürdigen Dateninfrastruktur Gaia-X hat das Bundeswirtschaftsministerium die Technologieinitiative SmartFactory-KL in Kaiserslautern ausgewählt. (Quelle: SmartFactory-KL)

| von Dieter Wirth

Die Wissenschaftler haben bereits mit dem Aufbau einer vernetzten Produktion an drei Standorten in Kaiserslautern begonnen: an der SmartFactory-KL (SF-KL) sowie dem Forschungsbereich Innovative Fabriksysteme des Deutschen Forschungszentrums für Künstliche Intelligenz (DFKI) und dem Lehrstuhl für Werkzeugmaschinen und Steuerungen (WSKL) der TU Kaiserslautern. Zusammen bilden sie zukünftig die Prüfeinrichtung für eine vernetzte Produktion. Dabei bringt jeder Organisationsteil seine spezielle Expertise ein – ein technisches Modul, eine Fertigungsfähigkeit oder einen Service.  „In der praktischen Vernetzung sehen wir dann, wie Gaia-X in der Produktion technisch aussehen kann“, sagte Prof. Martin Ruskowski, Vorstandsvorsitzender der SF-KL.

Die Gründe, warum die Wahl auf die SF-KL fiel, erklärt Ruskowski so: „Wir haben schon 2020 mit unserem Production-Level-4-Demonstrator einen möglichen Gaia-X-Use-Case gezeigt. Außerdem beschreibt unsere Vision Production Level 4 von 2019 bereits das Prinzip von Gaia-X.“ So verlief die Vorstellung des Production Level 4

Wie soll Gaia-X einmal funktionieren? Was wird es einmal können? Die SmartFactory Kaiserslautern hat seit 2020 einen Use-Case in den Production Level 4 - Demonstrator implementiert, der das verdeutlichen soll.

 Die Idee der Produktion der Zukunft ‚Production Level 4‘ (PL4) ist eine ‚Shared Economy‘, in der sich Maschinenmodule vernetzt (über ein Unternehmen hinaus) austauschen können und ihre Fähigkeiten (Skills) über eine Datenplattform anbieten. So wird es möglich, dass ein Produkt gefertigt werden kann, indem ein Unternehmen in dem Gesamtsystem Fertigungsfähigkeiten einkauft, über die es in der eigenen Fabrik nicht verfügt. Dafür wird Gaia-X eine sichere Dateninfrastruktur bieten; für sie gilt im Unterschied zu vielen bisher existierenden Clouds der europäische Datenschutz. So soll Datensouveränität sichergestellt sein, damit jedes Unternehmen Herr über seine Daten bleibt.

Ein Production-Level-4-Demonstrator funktioniert bereits im Innovation Lab der SF-KL. Ein zweiter mit einem völlig neuen Transportsystem ist im DFKI im Bau. Am Lehrstuhl WSKL der TU Kaiserslautern werden Fräsmaschinen angebunden, die individuell gefräste Bauteile herstellen. Dabei ist es die Idee von Gaia-X, dass jede Maschine oder jeder Service Teil eines Datennetzwerkes ist. Dieses Netzwerk bildet einen Datenraum, indem Daten souverän und sicher ausgetauscht werden können. Daran müssen die Demonstratoren angedockt werden. „Wir müssen nun schauen, wie dieser Datenraum technisch realisiert werden kann. Vor allem mit dem Blick auf die Industrie, deren Bedürfnisse und Anforderungen“, erläuterte Keran Sivalingam, Projektleiter von smartMA-X, ein Teilprojekt der SF-KL, das mit dem Gaia-X-Prüfauftrag zusammenhängt.

Ein weiteres Projekt in diesem Zusammenhang ist das EU-Projekt MAS4AI (Multiagentensysteme für die autonome Produktion). „Vernetzte Produktion benötigt eine flexible und schnelle Planung“, erläutert Ruskowski. „Man benötigt sowas wie Software-Agenten oder Production Bots, die sich um die Orchestrierung der anliegenden Aufgaben und Transporte in einem flexiblen Produktionsnetzwerk kümmern.“ Dazu arbeiten bereits 17 Projektpartner europaweit zusammen.

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