Am 22. September 2023 verteidigte Michael Mayrhofer, Researcher in Area 2 “Cognitive Robotics and Shop Floors”, mit Auszeichnung sein Doktorat am Institut für Software Systems Engineering an der Johannes Kepler Universität Linz. Die Arbeit wurde betreut von Prof. Alexander Egyed und Dr. Christoph Mayr-Dorn. Der Prüfungssenat bestand aus Prof. Wolfgang Kastner von der Technischen Universität Wien und Prof. Rick Rabiser vom LIT Cyber Physical Systems Lab in Linz. Den Vorsitz übernahm Prof. Josef Küng von der Johannes Kepler Universität.
Der Titel der Doktorarbeit lautet “Model driven software engineering for flexible distributed production using OPC UA”. Ziel war es, die Möglichkeiten für Rekonfiguration in der diskreten Fertigung der Zukunft zu erforschen. Gemeint sind sowohl die physische Rekonfiguration des Layouts der Fertigungslinie als auch die produktspezifischen Abläufe auf einzelnen Maschinen während der Fertigung. Ergänzend wurden die Inbetriebnahme und Strategien für Monitoring und Fehlersuche in Industrial Systems of Systems untersucht.
Die durchgeführten Untersuchungen wurden in einem Baukasten von Lösungsbausteinen für flexible Fertigung zusammengefasst. Die einzelnen Lösungen sind untereinander gut abgestimmt und erlauben, mit geringer Erhöhung der Last auf den Steuerungen, Rekonfigurierbarkeit auch in bestehende Anlagen nachzurüsten. Pro²Future wartet gespannt auf die Anwendung dieser Lösungsbausteine in Greenfield und Brownfield Fertigungslinien.
Kurzfassung: Software spielt eine zentrale Rolle, wenn es darum geht, Fertigungsmaschinen mit größerer Flexibilität auszustatten. Diese Dissertation definiert die erforderlichen Komponenten eines Metamodells, das die zentralen Elemente der industriellen Produktion, nämlich Produkt, Prozess und Ressource, darstellt. Auf diesem Metamodell aufbauend werden Lösungen erarbeitet, die den Softwarelebenszyklus von Programmierung, über die Inbetriebnahme, Reprogrammierung zur Laufzeit bis zur Fehlersuche unterstützen. Die Lösungen werden prototypisch mit dem Standardprotokoll OPC UA in einer Laborumgebung gezeigt.