Zwei-Schichten-Architektur zur modellbasierten Erstellung der Steuerungssoftware für automatisierte Materialflusssysteme

Automatisierte Materialflusssysteme sind aufgrund ihrer hohen Durchsätze und kurzen Durchlaufzeiten in der Industrie weitverbreitet. Um ihr volles Potenzial entfalten zu können, werden diese Anlagen kundenspezifisch projektiert, weshalb eine individuelle Steuerungssoftware notwendig ist. Da heutzutage eine durchgehend modulare Struktur der Steuerungssoftware mit vordefinierten Modulen fehlt, umfasst das Erstellen der Steuerungssoftware umfangreiche manuelle Programmiertätigkeiten, welche zeitintensiv und fehleranfällig sind.
In der vorliegenden Arbeit wird dargestellt, dass die Methode der modellbasierten Softwareentwicklung hohes Potenzial hat, den Erstellungsprozess der Steuerungssoftware zu verbessern. Um anhand dieser Methode effizient die Steuerungssoftware für automatisierte Materialflusssysteme erstellen zu können, wird für diese eine passgenaue Architektur entwickelt. Hieraus entsteht die Zwei-Schichten-Architektur, welche die Ansteuerung der Fördermittel von den Entscheidungen des Materialflusses trennt, woraus sich zwei Modulklassen ergeben: Fördertechnik-Module und Logistik-Module. Für diese Module wird ein generischer Steuerungsalgorithmus entwickelt, der die Struktur der Methoden und Schnittstellen zwischen den Modulen festlegt. Dieser generische Steuerungsalgorithmus ist damit eine Vorlage, anhand welcher spezifische Module ausgearbeitet werden. Diese Vorlage ermöglicht, dass die Module unabhängig voneinander ausgearbeitet werden können und dennoch sichergestellt ist, dass die Module miteinander kompatibel sind. Anhand des generischen Steuerungsalgorithmus werden dann die am häufigsten verwendeten Module ausgearbeitet, woraus sich eine umfangreiche Basis-Bibliothek ergibt. Mit den Modulen dieser Bibliothek kann die Steuerungssoftware für die typischen Strukturen von Materialflusssystemen umgesetzt werden, und zusätzlich ist durch den generischen Steuerungsalgorithmus gewährleistet, dass diese Bibliothek um projektspezifische Module erweitert werden kann.
Somit ermöglicht die entwickelte Zwei-Schichten-Architektur die modellbasierte Erstellung der Steuerungssoftware aus vorgefertigten und damit getesteten Modulen. Hierdurch entfällt das manuelle Programmieren, wodurch die Zeit zum Erstellen der Steuerungssoftware verkürzt und gleichzeitig deren Qualität erhöht werden.