BaSys4Transfer
Projektbeschreibung
Die Wirtschaft steht an der Schwelle zur vierten industriellen Revolution. Vor dem Hintergrund der ökonomischen Herausforderungen in Deutschland zielt die Digitalisierung im verarbeitenden Gewerbe darauf ab, dass sich produzierende Unternehmen erfolgreich auf eine immer größere Unbeständigkeit der Märkte, neue globale Konkurrenz, steigende Variantenzahlen und zunehmend kundenindividuelle Produkte bis hin zur Losgröße 1 einstellen können.
Produktionsanlagen, die dieser Herausforderung gerecht werden, lassen sich nur durch effizienteres Engineering und eine deutlich erhöhte Wandlungsfähigkeit realisieren. Die hierfür notwendige signifikante Reduktion von Änderungskosten erfordert neuartige Systemarchitekturen, die die Flexibilisierung der Produktion in den Mittelpunkt stellen
In den Projekten BaSys4.0, BaSys4.2 und BaSys4Transfer entwickelt fortiss zusammen mit den Konsortialpartnern eine offene Software-Plattform zur Realisierung von Produktionsanlagen der vierten Generation. Dabei gilt es, bestehende Technologien so zu vernetzen und zu integrieren, dass Industrie-4.0-Anwendungen realisiert werden können. Hierzu entwickelt das Konsortium neben einer Open-Source Plattform für digitale Zwillinge in Verwaltungsschalen auch modell-basierte Verfahren, die das Engineering von darauf basierenden modernen Anlagenarchitekturen automatisieren oder vereinfachen sollen. Im abschließenden Projekt BaSys4Transfer steht nun die Anwendbarkeit und der Transfer dieser BaSys-Ergebnisse im Vordergrund. So soll die einfache Anwendbarkeit in der Praxis durch eine Engineering- und Prüfumgebung weiter verbessert werden. Diese wird als Open Source Software entwickelt und ermöglicht so insbesondere auch kleinen und mittelständischen Unternehmen, den Schritt zur Systemarchitektur für die Produktionsanlagen von morgen.
Forschungsbeitrag
fortiss untersucht im Projekt BaSys4Transfer Verfahren zur automatisierten Exploration von Produktionsanlagen und deren Bestandteile, um die in Industrie-4.0-Szenarien erforderliche Flexibilität und schnelle Wandelbarkeit bereits beim Engineering in der Systemarchitektur berücksichtigen zu können. Neben der Erforschung der dazu notwendigen mathematischen Verfahren, müssen hierfür auch semantisch reiche Modelle definiert und eingesetzt werden. Diese stellen die notwendige Datengrundlage dar, um Automatisierung und Werkzeugunterstützung überhaupt ermöglichen zu können.
Um die Anwendbarkeit dieser Verfahren und Modelle in der Praxis überhaupt ermöglichen zu können, betrachten wir als zweiten Forschungsschwerpunkt im Projekt die Sicherung von Konformität und Konsistenz dieser Modelle mit anderen existierenden Dokumenten und Artefakten. Hierbei sind sowohl Artefakte aus spezifischen Werkzeugen für unterschiedliche Aspekte beim Design von Produktionsanlagen (Steuerungselektronik, Software, Geometrie, …) zu betrachten, die im Zuge des Engineerings entstehen, als auch bereits existierende Dokumente und Modelle die berücksichtigt werden müssen oder wiederverwendet sollen (Brownfield).
Projektdauer
01.10.2022 – 30.09.2025
Kontakt
Weitere Informationen
- Projektwebsite BaSys 4.0
- AutoFOCUS 3 Modellbasierte Entwicklung eingebetteter Systeme
Projektpartner
Publikationen
- Mind the Leak: Formalizing Confidentiality Preservation Assessment of Multi-Model Consistency Checking Systems In ACM/IEEE 28th International Conference on Model Driven Engineering Languages and Systems (MODELS Companion ’25), 2025. IEEE. Details DOI BIB
- Adaptive Learning Paths for Industry 4.0 Competencies: Didactic Framework with Role- and Maturity-Based Differentiation Using the Asset Administration Shell In International Conference on Innovative Intelligent Industrial Production and Logistics, 2025. Springer Nature Switzerland. Details BIB
- Bridging the Qualification Gap for the Asset Administration Shell: A Modular and Role-Based Learning Framework In 2025 IEEE 30th International Conference on Emerging Technologies and Factory Automation (ETFA), Porto, Portugal, 2025. IEEE. Details BIB
- Extraktion von technischen Daten mit LLMs - Extraction of technical data using LLMs - Experience Report and Evaluation based on Asset Administration Shells In VDI-Kongress AUTOMATION 2025, volume 2457 of VDI-Berichte, Düsseldorf, 2025. VDI Verlag. Details BIB
- Multi-Dimensional Design Space Exploration: Interplay of Architectural Design Decisions in Evolving Manufacturing Systems Johannes Kepler University, Linz, Austria, 2025. Details URL BIB
- Mitigating Conflicts in Architectural Design Decisions for Evolving Manufacturing Systems: Evaluation and Recommendations for Practitioners In 29th International Conference on Emerging Technologies and Factory Automation (ETFA), Padova, Italy, 2024. IEEE. Details BIB
- Modular Consistency Checking Between Heterogeneous Models Without Direct Data Exchange Between Collaborators In ACM/IEEE 27th International Conference on Model Driven Engineering Languages and Systems (MODELS Companion ’24), 2024. ACM. Details DOI BIB
- Generic Analysis of Model Product Lines via Constraint Lifting arXiv:2008.11427 [cs.SE], 2024. Details DOI BIB
- Towards Confidentiality in Multi-Model Inconsistency Detection for Systems Engineering In 2023 ACM/IEEE International Conference on Model Driven Engineering Languages and Systems Companion (MODELS-C), 2023. IEEE. Details DOI BIB
- Composing Services with SMT-Based Deployment Optimization and Service Merging Heuristic In 28th International Conference on Emerging Technologies and Factory Automation (ETFA), 2023. IEEE. Details DOI BIB
- Architecture Synthesis for Optimized and Flexible Production In 2022 IEEE/ACM 44th International Conference on Software Engineering: Companion Proceedings (ICSE-Companion), 2022. IEEE. Details DOI BIB
- Exploring Architectural Design Decisions in Industry 4.0: A Literature Review and Taxonomy In Software Engineering 2022 - Fachtagung des GI-Fachbereichs Softwaretechnik, 2022. Gesellschaft für Informatik (GI). Details DOI BIB
- Exploring Architectural Design Decisions in Industry 4.0: A Literature Review and Taxonomy In ACM/IEEE 24th International Conference on Model Driven Engineering Languages and Systems (MODELS), 2021. IEEE. Details DOI BIB
- Towards Service Deployment and Composition in Industry 4.0 In IEEE International Conference on Emerging Technologies And Factory Automation (ETFA), 2021. IEEE. Details DOI BIB
- PLC Integration into Industry 4.0 Middleware: Function Block Library for the Interaction with REST and OPC UA Asset Administration Shells In IEEE International Conference on Emerging Technologies And Factory Automation (ETFA), 2021. IEEE. Details DOI BIB
- Generation of the Orchestrator Code for Skill-Based Automation Systems In IEEE International Conference on Emerging Technologies And Factory Automation (ETFA), 2021. IEEE. Details DOI BIB
- Generation of Inter-PLC Communication in Distributed Control Systems Using IEC 61499 In IEEE International Conference on Emerging Technologies And Factory Automation (ETFA), 2021. IEEE. Details BIB
- Concept for Modeling and Usage of Functionally Described Capabilities and Skills In IEEE International Conference on Emerging Technologies And Factory Automation (ETFA), 2021. IEEE. Details BIB
- An Ontology-based Metamodel for Capability Descriptions In Proceedings of the IEEE International Conference on Emerging Technologies And Factory Automation (ETFA), pages 1679–1685, Vienna, Austria, 2020. Details URL DOI BIB
- Skill-Based Engineering in Industrial Automation Domain: Skills Modeling and Orchestration In 42nd International Conference on Software Engineering (ICSE) Companion, 2020. Details BIB
- Describing Capabilities of Industrie 4.0 Components German Electrical and Electronics Manufacturers Association, Frankfurt am Main, Germany, ():, 2020. Details URL BIB
- Capability-based semantic interoperability of manufacturing resources: A BaSys 4.0 perspective IFAC-PapersOnLine, 52(13):1590–1596, 2019. Details URL DOI BIB
- Function Blocks for the Interaction with the Asset Administration Shell In Proceedings of the IEEE International Conference on Emerging Technologies And Factory Automation (ETFA), 2019. Details DOI BIB
- OPC UA NodeSet Ontologies as a Pillar of Representing Semantic Digital Twins of Manufacturing Resources In Proceedings of the IEEE International Conference on Emerging Technologies And Factory Automation (ETFA), pages 1085–1092, Zaragoza, Spain, 2019. Details URL DOI BIB
- SMT-Based Deployment Calculation in Industrial Automation Domain In Proceedings of the IEEE International Conference on Emerging Technologies And Factory Automation (ETFA), 2019. IEEE. Details DOI BIB
- Roadmap to Skill Based Systems Engineering In 24th IEEE International Conference on Emerging Technologies and Factory Automation (ETFA), pages 1093–1100, 2019. IEEE. Details DOI BIB
- Optimization and Reconfiguration of IEC 61499-based Software Architectures In ACM/IEEE 21st International Conference on Model Driven Engineering Languages and Systems (MODELS) - Doctoral Symposium, 2018. Details DOI BIB
- Alternatives for Flexible Deployment Architectures in Industrial Automation Systems In 23rd International Conference on Emerging Technologies And Factory Automation (ETFA), 2018. Details DOI BIB
- Using Design Space Exploration to Calculate Deployment Configurations of IEC 61499-based Systems In 14th IEEE International Conference on Automation Science and Engineering (IEEE CASE 2018), 2018. IEEE. Details DOI BIB
- Applying DSE for Solving the Deployment Problem in Industry 4.0 In 14th Dagstuhl Workshop on Model-Based Development of Embedded Systems (MBEES), 2018. fortiss GmbH. Details BIB
- Using IEC 61499 Models for Automatic Network Configuration of Distributed Automation Systems In 9th Vienna International Conference on Mathmatical Modelling (MATHMOD2018), 2018. Details PDF BIB
- Connecting PLCs with their Asset Administration Shell for Automatic Device Configuration In IEEE 16th International Conference of Industrial Informatics (INDIN), 2018. Details BIB
- Challenges in Skill-based Engineering of Industrial Automation Systems In Proceedings of the 2018 IEEE 23rd International Conference on Emerging Technologies and Factory Automation (ETFA), 2018. IEEE. Details DOI BIB
- Evaluating Software-defined Networking for Deterministic Communication in Distributed Industrial Automation Systems In IEEE International Conference on Emerging Technologies And Factory Automation (ETFA), 2017. Details URL PDF BIB
- Towards an Industry 4.0 Compliant Control Software Architecture Using IEC 61499 & OPC UA In IEEE International Conference on Emerging Technologies And Factory Automation (ETFA), 2017. Details DOI BIB
