Best-of FI Award 2025: PSI Software SE | BU Discrete Manufacturing

Problemlösung

Eine moderne KI-gestützte Fertigungssteuerung erlaubt die Nutzung neuartiger Produktionsmethoden. Eine Option ist die Errichtung einer modularen Matrixproduktion ohne festen Takt und Linienstruktur.

Zwei Zielgrößen für die Fertigungsindustrie sind Nachhaltigkeit und Resilienz. Nachhaltige Material- und Produktlebenszyklen werden durch eine entsprechende Datenbasis unterstützt. Potenziale in den Prozessen und dem Produktdesign werden erkennbar. Die Lösung unterstützt sowohl die kontinuierliche Erfassung der Produktdaten über den Lebenszyklus als auch die modulare Produktion ohne feste Linien.

USP

• Dynamisch rekonfigurierbares Produktionssystem ohne Band. Die Verkettung erfolgt mittels FTS. Somit ist jeder Auftrag individuell steuerbar.
• Die Bearbeitungszeiten je Station können sehr flexibel in Abhängigkeit von der Produktvariante ohne festen Takt gesteuert werden.
• Die KI ermittelt die Auftragsreihenfolge und die Termine und berücksichtigt die Abhängigkeiten vollautomatisch.
• Die Vorgaben aus dem ERP werden durch das MES sequenziert und die Belegung der Stationen entsprechend geplant.
• Die Reihenfolgeplanung wird durch vergangene, aktuelle und zukünftige Auftragslagen beeinflusst.

Kundennutzen

Die Umsetzung einer modularen (Matrix-) Produktion wird unterstützt. Die Flexibilität der Produktion wird im Hinblick auf die Ressourcennutzung und den Marktbedarf gesteigert.

Eine dynamisch rekonfigurierbare Produktion mittels virtueller Produktionslinien ermöglicht die kurzfristige Einsteuerung neuer Produkte, erlaubt die unmittelbare Reaktion auf Änderungen im Produktmix. Störungen können deutlich schneller ausgeregelt werden, Änderungen der Fertigungstechnologie können schnellstmöglich adaptiert werden. Der Informationsfluss über alle Systeme ist sichergestellt.

Software-Architektur und Standards

Das System ist datenbankunabhängig. Alle Systemkomponenten sind Java-basiert, zudem finden verschiedene C-Dialekte Anwendung.

Das Lösungspaket basiert auf einer modernen Mehrschichtarchitektur. Die Skalierbarkeit wird Clustering-Optionen unterstützt. Die Systeme sind hochverfügbar und Cloud-fähig (Kubernetes).

Der Technologies-Stack der PSI ist geprägt durch die weitreichende Nutzung von Industriestandards (Java, XML, UML, Betriebsumgebungen) während des Designs und später zur Laufzeit der Systeme. Plug-In fähige Adapter unterstützen die Konnektivität zwischen IT und OT. Ein wesentliches Element der Gesamtarchitektur ist die standardisierte built-in Integrationsarchitektur.

Forschung und Entwicklung

Weltweit stehen PSI-Softwareprodukte für sichere, umweltfreundliche und effiziente Energieversorgung, nachhaltige Mobilität sowie optimierte Produktion und Logistik. Hieraus ergeben sich auch die Forschungsschwerpunkte: Im Umfeld der diskreten Produktion standen in der Vergangenheit Industrie 4.0-Grundlagenforschung und -Anwendung im Vordergrund. Mittlerweile sind die Ergebnisse anwendbar. Zukünftig wird es um Digitale Zwillinge der gesamten Lieferkette und anwendbare KI gehen. Kooperationen bestehen mit Universitäten und Instituten.

Stellungnahme der Jury

Prämiert wird hier eine Fertigungsoptimierung mit KI, die auf der Basis selbstlernender Beziehungen eine multikriterielle Optimierung in einer modularen Produktion vornimmt. Reale Daten der Fertigung werden erfasst, per KI ausgewertet und zurückgespielt. Damit wird ein dynamisch rekonfigurierbares Produktionssystem mit individuell steuerbaren Aufträgen möglich. Besonders gut hat der Jury der Ansatz der Selbststeuerung der Aufträge gefallen.

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