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Materialflusssimulationen automatisieren

Das Open Source Python-Paket „prodsys“ des KIT automatisiert Materialflusssimulationen zur Optimierung von diskreten Produktionssystemen.

Visualisierung einer via Cloud vernetzten Produktionsumgebung. (Bild: Gorodenkoff / Shutterstock.com)

Maschinenauslastung, Durchlaufzeiten und andere Kennzahlen begegnen Produktionsplanenden täglich. Frühere Prognosen solcher Werte basierten auf Annahmen sowie Faustformeln und waren daher sehr vage. Bei der Planung neuer Produktionssysteme oder -prozesse aber ist eine verlässliche Einschätzung der Leistung in Anbetracht der hohen Investitionen unerlässlich.

Stand der Technik

Bestehende Software bietet zwar diese Möglichkeit, aber oft zu einem hohen Preis, der für viele KMU unwirtschaftlich ist. Der Transfer der Maschinendaten in die jeweilige Desktopanwendung ist außerdem kompliziert. Es braucht Drittsysteme oder händischen Datentransfer, da viele Anwendungen nicht über offene und standardisierte Schnittstellen verfügen. Das verringert die Effizienz und erhöht die Fehlerrate.

Technologie

Eine Alternative bietet das von Forschenden des Instituts für Produktionstechnik (wbk) und Industriepartnern entwickelte Python-Paket „prodsys“. Es modelliert, simuliert und optimiert Produktionssysteme. Die Anwendung kann als Software Development Kit in Python oder mit gängigen Webtechnologien auf dem eigenem Webserver betrieben werden. Die Berechnungen erfolgen serverseitig, die Ergebnisse werden zurückgespielt während die Daten selbst intern verbleiben. Online-Berechnungen sparen enorme Mengen Rechnerkapazität. 
Zeiten, Prozesse u. Ä. für die Grundkonfiguration werden manuell definiert und als kompakte JSON-Datei an den Webserver gesendet. Veränderungen der Parameter erfolgen via Schnittstelle (API), ohne eine neue Datei einzuspielen. Weitere Schnittstellen zu ERP- (Enterprise Resource Planning) oder anderen Systemen können durch das Open-Source-Konzept und die offenen Schnittstellen der API selbst realisiert werden.

Vorteile

prodsys dient der effizienten Modellierung, Simulation und Optimierung von diskreten Produktionsprozessen. Ohne tiefere Programmierkenntnisse kann der Webserver bedient werden. Großer Vorteil der Entwicklung ist die einfache Integration in die bestehende operative IT (SAP oder MES-Systeme). Werden Kennzahlen als Optimierungsziel der Produktion definiert, berechnet die Software passende Möglichkeiten zur Erreichung. So ergibt sich das Potenzial einer gänzlich automatisierten Produktionsplanung und -steuerung.

Optionen für Unternehmen

Da die Entwicklung einem Forschungsprojekt mit Industrieanforderungen entstammt, ist sie für den praktischen Einsatz konzipiert und findet bereits Anwendung in Pilotprojekten, wobei die Features ständig erweitert werden. Zur Weiterentwicklung und Stärkung der Community von prodsys sucht das KIT Partner aus der Industrie.

Ihr Ansprechpartner für dieses Angebot

Birgit Schulze
Innovationsmanagerin Mobilität und Information
Karlsruher Institut für Technologie (KIT)
Innovations- und Relationsmanagement (IRM)
Telefon: +49 721 608-28460
E-Mail: birgit.schulze@kit.edu
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