Hochautomatisierte und autonome cyber-physische Produktionssysteme

In nahezu allen Domänen eingebetteter Systeme sehen wir Trends hin zu immer stärkerer Vernetzung und höheren Automatisierungsgraden. Autonome, cyber-physische Systeme von Systemen sind das entsprechende Schlagwort. Autonome Produktionssysteme stellen sich selbstständig auf neue Prozesse, Produkte und Produktionsumgebungen ein. Sie entscheiden selbstständig wann ein Produkt wie produziert wird. Forschungsanlagen im Bereich der autonomen Produktion zeigen, wie sich Produktionsstraßen mittels mobiler, autonom fahrender Plattformen, auch physisch selbstständig neu konfigurieren können. Die Umsetzung solcher Systeme in realen Umgebungen erfordert die Bewältigung technischer und methodischer Herausforderungen, bevor das Potenzial autonomer Produktionssysteme voll ausgeschöpft werden kann. Eine zentrale Herausforderung ist dabei die Gewährleistung von Sicherheit. Etablierte Methoden und Standards gehen stets von der Grundannahme aus, dass ein System und seine Umgebung vollständig bekannt sind und analysiert werden können – was bei den betrachteten Systemen schlicht nicht der Fall ist. Ferner besteht ein starker Fokus auf funktionale Sicherheit, was bei automatisierten und autonomen Systemen zu kurz gegriffen ist. Entsprechend sind neuartige Ansätze zur Gewährleistung umfassender Sicherheit (im Sinne von SafetySafety und Security) nötig. In diesem Artikel diskutieren wir die diesbezüglichen Herausforderungen und zeigen Lösungsmöglichkeiten aus der Forschung auf.