Automatisierte Materialflusssysteme (MFS) sind in der Praxis weit verbreitet, speziell im Bereich der Produktions- und Distributionslogistik. Einsatzgründe für automatisierte MFS sind vor allem eine schnelle und fehlerfreie Handhabung und Lagerung von Waren sowie Kostenersparnisse im operativen Betrieb. Um den kundenspezifischen Anforderungen der Betreiber gerecht zu werden, sind diese Anlagen individuell zu entwerfen. Hierzu wird auf standardisierte Förderkomponenten (z.B. Rollenförderer) zurückgegriffen, um die Kosten gering zu halten. Damit die gewünschten Materialflüsse realisiert werden können, muss für jede Anlage eine passende Steuerungssoftware entworfen werden. Für kleine und mittlere Unternehmen (KMU), die solche Anlagen mit zugekaufter Fördertechnik erstellen, ist es aufgrund der Vielzahl an Förderkomponenten und beteiligten Herstellern nicht praktikabel, vorgefertigte Softwarebausteine für alle vorkommenden Kombinationen vorzuhalten. Somit beinhaltet das Erstellen der Steuerung für KMU viel manuelles Programmieren, welches zeit- und kostenintensiv und häufig die Ursache für fehlerhafte Steuerungssoftware ist.
In diesem Beitrag wird daher eine Software-Architektur vorgestellt, die es ermöglicht, Steuerungscodes für MFS schnell und in hoher Qualität zu erstellen. Kern des vorgestellten Konzepts ist die herstellerübergreifende Ansteuerung von Fördertechnikkomponenten unter Verwendung von Softwarebausteinen mit identischen Schnittstellen. Speziell KMU, die Fördertechnik unterschiedlicher Hersteller einsetzen, können somit die Architektur für die Steuerungserstellung verwenden. Die Auswahl eines entsprechenden Konzepts wird anhand der gewichteten Punktbewertungs-Methode durchgeführt. Hierfür werden zuerst die Marktanforderungen für MFS analysiert und darauf aufbauend Anforderungen für die Steuerungserstellung definiert, welche mit der Methode des Paarweisen Vergleiches gewichtet werden. Im nächsten Schritt werden Möglichkeiten zur Modularisierung der Steuerung von MFS aufbereitet, woraus mögliche Konzepte abgeleitet werden. Die Konzepte werden anhand der gewichteten Anforderungen bewertet, um anschließend das geeignetste Konzept auszuwählen.
Das im Beitrag vorgestellte Konzept orientiert sich an einer Zwei-Schichten-Architektur für die Steuerungssoftware. Diese trennt die Materialfluss-Logik (obere Schicht) von der ausführenden Fördertechnik-Logik (untere Schicht) und basiert auf drei Arten von Softwarekomponenten: Logistik-Module, Treiber-Module und ein verbindendes Materialfluss-Interface (MF-I). Die hardware- und herstellerunabhängigen Logistik-Module in der oberen Schicht, welche z.B. eine T-Kreuzung steuern, enthalten die Informationen des Materialflusses (z.B. Vorfahrtsverhalten) und steuern diesen entsprechend. Dazu erteilen sie den hardwarespezifischen Treiber-Modulen in der unteren Schicht über die Materialfluss-Interfaces die auszuführenden Befehle (z.B. Ausschleusen), welche diese für die spezifische Fördertechnik ausführen. Dazu enthalten die Treiber-Module die entsprechende Logik zur Ansteuerung der Förderkomponente. Essentiell ist bei dieser Zwei-Schichten-Architektur, dass die Kommunikation über ein definiertes Interface, das MF-I, realisiert wird, sodass die Logistik- und Treiber-Module beliebig miteinander kombiniert werden können. So wird auch KMU eine effiziente Erstellung der Steuerungssoftware von MFS ermöglicht, die aus Fördertechnikkomponenten verschiedener Hersteller zusammengesetzt sind.
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Automatisierte Materialflusssysteme (MFS) sind in der Praxis weit verbreitet, speziell im Bereich der Produktions- und Distributionslogistik. Einsatzgründe für automatisierte MFS sind vor allem eine schnelle und fehlerfreie Handhabung und Lagerung von Waren sowie Kostenersparnisse im operativen Betrieb. Um den kundenspezifischen Anforderungen der Betreiber gerecht zu werden, sind diese Anlagen individuell zu entwerfen. Hierzu wird auf standardisierte Förderkomponenten (z.B. Rollenförderer) zur...
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