Fraunhofer-Institut für Optronik, Systemtechnik und Bildauswertung IOSB 
Ausgangssituation
Industrie 4.0 umfasst unter anderem intelligente Anlagenkomponenten, Maschinen und Anlagen sowie IT-Systeme, die miteinander vernetzt und über die relevanten ›Partner‹ mit ihren Fähigkeiten informiert sind. Bei einem Neuaufbau oder Umbau von Anlagen, Maschinen und Komponenten können alle Partner auf die Veränderung entsprechend reagieren. Änderungen sind beispielsweise in der eingebetteten Software der Feldgeräte, im Programmcode der Steuerungen, aber auch in überlagerten IT-Systemen wie bspw. MES nötig.
Motivation
Diese Veränderungen werden heute häufig manuell durchgeführt und sind deshalb zeitintensiv und fehleranfällig. Im Rahmen von Industrie 4.0 sollen die Änderungen (teil-)automatisiert ablaufen, ähnlich wie bei einer USB-Schnittstelle und USB-Geräten am PC. Die Situation im Umfeld der Produktion ist allerdings erheblich komplexer. Alle Änderungen sollen ›secure‹ erfolgen. »Secure Plug and Work« betrachtet verschiedene Anwendungsszenarien auf unterschiedlichen Hierarchie- und Komplexitätsebenen:
Anwendungsszenario Integration Komponente - Maschine
(z. B. wird ein Kugelgewindetrieb in eine Werkzeugmaschine integriert)
- Werkzeugmaschine
- Spindel
- Mehrspindelkopf
- Kugelgewindetrieb
Anwendungsszenario Integration Maschine - Anlage
(z. B. werden Einzelmodule zu einer Waschmaschine vereinigt)
- Waschmaschinen
- Greifer
- Werkzeugmagazin
Projektergebnis
Das Projekt ermöglicht eine durchgängige Plug-and-Work-Fähigkeit in den produktionsnahen Softwarekomponenten über die verschiedenen Ebenen der Fertigungshierarchie. Dies geschieht unter Nutzung offener Standards, die bereits heute in der Industrie eingesetzt werden. Unter anderem können Maschinen und Anlagen auf diese Weise schneller in Betrieb genommen werden. In der SecurePLUGandWORK-Architektur werden auch nicht-I4.0-kommunikationsfähige Komponenten mit I4.0-Eigenschaften ausgestattet. Diese Funktionalität wird mit im Projekt entwickelter Software, basierend auf den Standards OPC UA und AutomationML, sowie Hardware in Form eines Produktgedächtnisses nachgerüstet.