In der Industrie ist Software ein wichtiger Innovationstreiber. Sie definiert Bewegungsabläufe von Robotern und legt die Funktionen komplexer Steuerungen in industriellen Prozessen wie der Fertigungstechnik oder der Energieversorgung fest. Da die technischen Abläufe sehr hohe Anforderungen stellen, müssen Qualität und Zuverlässigkeit stimmen. Gleichfalls benötigen die Entwicklungsprozesse entsprechende Randbedingungen und passende Werkzeuge. Aktuelle Schwerpunkte des Leistungsbereiches Industrial Software sind Softwarearchitekturen und -methoden für Multicore-Prozessoren in eingebetteten Systemen sowie Verfahren für adaptive Software in mechatronischen Systemen und Anlagen.

Multicore- und Manycore-Prozessoren in Embedded Systems

Die vom Desktop-PC her bekannten Multicore-Prozessoren finden aktuell immer stärker auch Einzug in Embedded Systems in der Industrie. Da hier spezielle Anforderungen und Randbedingungen gelten, erfordern Embedded Multicore-Prozessoren optimierte Software-Architekturen und entsprechende Entwurfsverfahren. In diesem Themenschwerpunkt arbeiten die ESK-Wissenschaftler an einer Laufzeitumgebung für stark kostenoptimierte Multicore-Prozessoren sowie an der Konzeption und Erprobung von Entwicklungswerkzeugen für die praxistaugliche Multicore-Softwareentwicklung. Die Lösungsansätze sollen Entwickler in der Unternehmenspraxis in die Lage versetzen, die Leistungsfähigkeit der neuen, parallelen Hardware effizient in ihren Softwareapplikationen zu nutzen. Weiterhin müssen viele bestehende Applikationen auf die neuen Prozessoren portiert und optimiert werden. Die Fraunhofer ESK hat hierfür eine Methodik erarbeitet und verfügt über eine umfassende Expertise über einzusetzende Werkzeugketten und Programmiermethoden, mit denen sie Firmen bei der Umstellung unterstützt.

Adaptive Software in mechatronischen Anlagen

Gerade die Automatisierungstechnik und der Maschinen und Anlagenbau stellen hohe Anforderungen an eingesetzte Software, insbesondere hinsichtlich Zuverlässigkeit und Fehlerfreiheit. Mechanik und Elektronik bieten immer leistungsfähigere Plattformen, auf denen durch Software komplette mechatronische Produkte und Anlagen entwickelt werden können. Für die Zukunft wird als neue Anforderung die Steigerung der Flexibilität erwartet. Dies erfordert adaptive Softwaresysteme in der Mechatronik, die in der Lage sind, sich bei ändernden Einsatzszenarien selbständig anzupassen.

Hierfür sind neuartige Laufzeitplattformen sowie Entwurfs- und Testverfahren zu erforschen. Um diese zu validieren und zu testen, hat die Fraunhofer ESK eine speziell ausgerichtete Laborumgebung aufgebaut. Sie besteht aus einem Arbeitsplatz für die mechatronische Simulation und virtuelle Inbetriebnahme sowie einer eigenen Modellfabrik für die Nachbildung von Stückgutprozessen. An beide Umgebungen können softwarebasierte Steuerungen, zum Beispiel speicherprogrammierbare Steuerungen (SPS), aber auch neue SoftSPS-Steuerungen angebunden werden.

Zielgruppen in der Industrie

Im Leistungsbereich Industrial Software kann die Fraunhofer ESK sowohl kleine und mittelständische als auch große Unternehmen unterstützen. Im Auftrag von und in Kooperation mit Unternehmen erzielen die Wissenschaftler der Fraunhofer ESK Resultate, welche sich gut in der Gebäude- und Sicherheitstechnik, der Energieversorgung sowie der Automatisierungstechnik und Robotik einsetzen lassen.

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