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Dr. Alwin Hoffmann wird für seine Dissertation mit einem Wissenschaftspreis der Stiftung der Universität Augsburg ausgezeichnet


Für seine Doktorarbeit zum Thema "Serviceorientierte Automatisierung von Roboterzellen – Modularität und Wiederverwendbarkeit von Software in der Robotik" erhielt Dr. Alwin Hoffmann am 25. November 2016 im Rahmen der Promotionsfeier der Universität Augsburg einen der drei Wissenschaftspreise der Stiftung der Universität Augsburg.

Die Dissertation von Dr. Alwin Hoffmann wurde am Institut für Software- und Systems Engineering (ISSE) der Universität Augsburg bei Prof. Dr. Wolfgang Reif angefertigt und fällt in den Bereich der Softwaretechnik im Umfeld von Industrie 4.0, Automatisierungstechnik und Robotik.

Die Vision von Industrie 4.0 ist die intelligente Fabrik der Zukunft, die aus einer Menge von vernetzten, sogenannten cyber-physischen Produktionssystemen besteht, in der sich individualisierte Produkte flexibel ihren Weg selbst durch die Produktion suchen. Hierbei spielen vor allem Robotersysteme als flexible softwaredefinierte Maschinen eine wichtige Rolle. Jedoch stellt der vermehrte Einsatz von Sensorik, die Bildung von aggregierten, komplexen Robotersystemen, die Kooperation von Roboter-Teams sowie die Vernetzung mit anderen mechatronischen Verarbeitungsmaschinen neue und hohe Anforderungen an die Software. Es geht nicht mehr nur um die Programmierung von einzelnen Robotern, sondern verstärkt um die softwaretechnische Vernetzung von Komponenten zu intelligenten Produktionsanlagen und Roboterzellen. Hier ist ein softwaretechnischer Paradigmenwechsel erforderlich.

Und es gibt noch eine zweite Herausforderung: Während die moderne Softwaretechnik aus Kosten- und Zeitgründen bei der Entwicklung von Anwendungen sehr auf Wiederverwendung vorhandener Software bzw. auf Änderungsfreundlichkeit achtet, sind aktuelle Automatisierungslösungen häufig noch monolithische Unikate, die bei Änderung der Anwendung oder der Anlage neu entwickelt werden. Die Software ist dabei der kostenintensivste Faktor. Die Herausforderung besteht also darin, einen Entwicklungsrahmen für Wiederverwendbarkeit und Änderungsfreundlichkeit intelligenter Automatisierungslösungen zu schaffen.

Herr Dr. Hoffmann stellt in seiner Arbeit eine überzeugende Lösung für modulare und wiederverwendbare Software für cyber-physische Robotersysteme vor. Er erreicht dies durch Anwendung von komponenten- und serviceorientierten Architekturen der Softwaretechnik in der Automatisierung. Dabei waren insbesondere zwei Probleme zu lösen: Zum einen passen serviceorientierte Architekturen nicht ohne weiteres mit den Echtzeitanforderungen der Robotik zusammen. Zum anderen sind Wiederverwendung und Änderungsfreundlichkeit bei cyber-physischen Systemen durch die Bindung der Software an physikalische und gerätetechnische Randbedingungen besonders schwierig. Herr Dr. Hoffmann erreicht die Lösung durch die Erweiterung der am Lehrstuhl entwickelten Robotics API sowie durch eine systematische Methode zur Entkopplung von Anwendungslogik und physischen Randbedingungen. Neben der Schaffung der konzeptuellen Grundlagen wurde der Ansatz umgesetzt und an einer komplexen Multiroboterzelle zur Montage von Werkstücken evaluiert.

message of 01.12.2016