SFB 614 "Selbstoptimierende Systeme des Maschinenbaus"

Gegenstand des SFB 614 "Selbstoptimierende Systeme des Maschinenbaus sind maschinenbauliche Systeme von morgen. Diese werden aus Konfigurationen von Systemelementen mit einer inhärenten Teilintelligenz bestehen. Das Verhalten des Gesamtsystems wird durch die Kommunikation und Kooperation der intelligenten Systemelemente geprägt sein. Aus informationstechnischer Sicht handelt es sich nach unserem Verständnis um verteilte Systeme von miteinander kooperierenden Agenten. Daraus eröffnen sich faszinierende Möglichkeiten für die Gestaltung von maschinen-baulichen Erzeugnissen. Der Begriff Selbstoptimierung charakterisiert diese Perspektive:

Unter Selbstoptimierung eines technischen Systems wird die endogene Änderung der Ziele des Systems auf veränderte Einflüsse und die daraus resultierende zielkonforme autonome Anpassung der Parameter und ggf. der Struktur und somit des Verhaltens dieses Systems verstanden. Damit geht Selbstoptimierung über die bekannten Regel- und Adaptionsstrategien wesentlich hinaus; Selbstoptimierung ermöglicht handlungsfähige Systeme mit inhärenter "Intelligenz", die in der Lage sind, selbstständig und flexibel auf veränderte Betriebsbedingungen zu reagieren.

Die Vision des SFB ist eine neue Schule des Entwurfs von intelligenten mechatronischen Systemen. Diese neue Schule beruht auf einem Instrumentarium bestehend aus Vorgehensmodellen, Entwurfsmethoden und -werkzeugen und Praktiken. Das Instrumentarium entsteht im Wechselspiel mit der Entwicklung von anspruchsvollen Demonstratoren, die als repräsentativ für künftige Erzeugnisse des Maschinenbaus und verwandter Branchen wie der Automobilindustrie und der Medizintechnik gelten können. Daraus ergeben sich vier Hauptziele, die auch die Projektstruktur des SFB prägen:

  • Projektbereich A: Grundlagen und Potentiale der Selbstoptimierung — Wissenschaftliche Durchdringung und ingenieurgerechte Aufbereitung des Wirkparadigmas der Selbstoptimierung.
  • Projektbereich B: Entwurfsmethoden und -werkzeuge — Schaffung der methodischen und instrumentellen Voraussetzungen für die Entwicklung von innovativen Systemen, die auf dem Wirkparadigma der Selbstoptimierung beruhen.
  • Projektbereich C: Implementierungsmethoden — Realisierung der Selbstoptimierung auf der Hardware-, Systemsoftware- und Reglersoftwareebene.
  • Projektbereich D: Selbstoptimierende Produkte und Systeme — Entwurf und prototypische Realisierung neuer Baugruppen und Systeme, um das erarbeitete Instrumentarium zu validieren und der Sache der Produktinnovation sichtbare Impulse zu geben.

Das Fachgebiet Softwaretechnik ist in an den Teilprojekten B1 und B2 des SFB 614 beteiligt. Im Teilprojekt B1 werden UML-basierte Entwurfstechniken für selbstoptimierende mechatronische Multiagentensysteme entwickelt. Das Ziel des Teilprojekts B2 ist ein umfassendes Entwurfsinstrumentarium, das Dritte in die Lage versetzt, selbstoptimierende Systeme zu entwickeln. Den Kern bilden eine entsprechende Methodik sowie eine domänenübergreifende Spezifikationstechnik.