Fraunhofer-Institut für Angewandte Informationstechnik FIT
Fraunhofer-Institut für Angewandte Informationstechnik FIT

ebbits

Internet der Dinge und Dienste für Geschäftsprozesse

© nullplus/iStock.com

Projektzeitraum: Sep. 2010 – Feb. 2015

Finanzierung: 4,9 Mio. € aus dem 7. EU-Forschungsrahmenprogramm FP7

Partner: 9

Projektkoordinator: Fraunhofer FIT

Aufgaben des FIT: Weiterentwicklung und Integration von IoT Middlewares, nutzerzentriertes Anwendungsdesign

Auf Basis seiner LinkSmart Middleware hat Fraunhofer FIT eine Plattform zur prozessbasierten Optimierung und ressourcenschonenden Produktion entwickelt. Dabei wurde speziell auf eine benutzerfreundliche Bedienung im Arbeitsalltag geachtet. 

Das Internet der Dinge, Big Data, Industrie 4.0 – produzierende Unternehmen müssen sich verändern. Eine möglichst reibungslos gestaltete Prozesssteuerung allein reicht nicht mehr aus. Für eine nachhaltige und ressourcenschonende Produktion muss auch der Einsatz von Material und Energie optimiert werden. Dazu sind neue Analysemethoden erforderlich, da die notwendige feine Granularität und Homogenität der erfassten Daten derzeit noch nicht bereitgestellt wird. Die Analyse der Daten auf Maschinenebene reicht nicht mehr aus, man muss auf Prozessschritt-Basis analysieren können. Dabei ist die Heterogenität der Maschinen, Sensoren, Schnittstellen und Protokolle immer noch eine Herausforderung.

Im EU-geförderten Projekt ebbits wurde auf Basis der serviceorientierten Software-Plattform LinkSmart® des Fraunhofer FIT die Energieoptimierung einer Produktionsstraße in der Automobilindustrie untersucht. Dazu wurde ein Geschäftsprozessmodell entwickelt, das branchenunabhängig und somit flexibel adaptierbar und auch für Installationen unterschiedlicher Größe einsetzbar ist. Dadurch ist es möglich, in kleinem Umfang zu starten, um dann bedarfsgerecht das System auszubauen.

Die Unterstützung der Benutzer durch effektive und personalisierte Anwendungen war eine zentrale Komponente des ebbits-Projekts und auch des E3-Leitprojektes, in welches das FIT seine langjährige Expertise der menschgerechten Gestaltung von Mensch-Maschine-Interaktion einbrachte. Es wurden Anwendungen für Desktop-Rechner und auch mobile Endgeräte wie Tablets entwickelt. Dies ermöglicht die optimale Benutzerunterstützung, beispielsweise bei der Analyse der angefallenen Daten und der Optimierung der Prozessparameter direkt an der Anlage, ohne die zumeist schwer zu bedienenden Terminals der Anlagenhersteller nutzen zu müssen. Durch einen benutzerzentrierten Design-Ansatz wurden diese Anwendungen iterativ und effizient gemeinsam mit den Nutzern entwickelt. Damit wurde ein effektiver Einsatz bereits zu einem frühen Zeitpunkt möglich und die Akzeptanz der Mitarbeiter gesteigert. 

Ergebnisse

Die im Projekt weiterentwickelte HYDRA-Middleware, jetzt LinkSmart®-Middleware, bildet eine Brücke zwischen Unternehmensanwendungen, Menschen, Dienstleistungen und der physischen Welt. So konnte im Projekt ein Prototyp entwickelt werden: die LinkSmart®-Plattform. Im Rahmen des »ebbits«-Projektes wurde diese dann noch um eine weitere Komponente ergänzt, sodass die LinkSmart®-Plattform Sensordaten erfassen konnte. Dies wurde in zwei Anwendungen getestet und lieferte am Ende:

  • Echtzeit-Optimierungsmetriken und Energieeinsparungen in Fertigungsprozessen
  • Online-Rückverfolgbarkeit mit verbesserten Informationen über Lebensmittel

Dadurch unterstützt die Plattform innerbetriebliche Vorgänge wie:

  • Interoperable Geschäftsanwendungen mit kontextbewusster Verarbeitung von zeitlich und räumlich getrennten Daten
  • Informationen und reale Ereignisse (Adressierung von Tags, Sensoren und Aktoren als Dienste)
  • Personen und Arbeitsabläufe (Bedienungs- und Wartungspersonal)
  • Optimierung durch Geschäftsregeln (Energie- und Kosten-Leistungskriterien)
  • Durchgängige Geschäftsprozesse (Rückverfolgbarkeit, Lebenszyklusmanagement)
  • Umfassende Verbraucheranforderungen (Produktauthentifizierung, vertrauenswürdige Informationen und Wissensaustausch)

Nächste erfolgte Schritte

Nach Projektende wurde die entwickelte LinkSmart®-Middleware in mehreren Projekten eingesetzt. Unter anderem bildete sie die Grundlage für folgende Projekte:

  • BEMO-COFRA (Projektzeitraum: Sept. 2011 bis Febr. 2014)
  • MAESTRI (Projektzeitraum: Sept. 2015 bis Aug. 2019)
  • MONSOON (Projektzeitraum: Okt. 2016 bis Sept. 2019)
    •


    Diese Projekte konzentrierten sich alle auf die Homogenisierung von Systemen für die End-to-End-Kommunikation im Kontext des IoT. In diesen Projekten wird an der Weiterentwicklung der Technologie gearbeitet mit dem Ziel, Zeit und Kosten in der Fertigung zu reduzieren.

    (Aktualisierung: Juni 2020)