ELSA – Engineering of Living Systems in Autonomy

ELSA ist ein Serviceroboter. Das System dient zur Erforschung von Herausforderungen und Technologien des Engineerings zukünftiger Produktsysteme. Am Beispiel von ELSA untersucht ein Team von Forscherinnen und Forschern am Fraunhofer IPK die notwendigen Veränderungen an den Entwicklungsstrategien und den dafür benötigten Technologien. Dabei entsteht ein autonom handelndes System auf Basis von Smart Services mit umfassenden realen und virtuellen Sensoren.

Durch die softwaretechnische Entwicklung auf Basis von Agenten ist das System nicht nur frei erweiterbar sondern bietet auch die Möglichkeit des autonomen Lernens zur Adaption an Kundenanforderungen. Neben der Softwaretechnischen Entwicklung steht auch die Entwicklung von Services zum Aufbau von Dienstleistungssystemen im Interesse des Entwicklungsteams. Dabei ergeben sich fortlaufende Erkenntnisse zum zukünftigen Entwicklungsumfeld, den verwendeten und begleitenden IT-Systemen und Plattformen aber auch zum sich wandelnden Produktlebenszyklus.

Das Projekt ELSA wurde parallel zur Studie »Smart Industrial Products« gestartet. Die Herausforderungen sich wandelnder Entwicklungsumgebungen konnten anhand der Erfahrungen im Projekt in Ergänzung zur Studie untersucht werden. Insbesondere die auf Informationsmodell-Ebene notwendige Kollaboration wurde bei der Entwicklung deutlich. Funktionen des Systems ergeben sich nicht länger aus den Entwicklungsarbeiten einzelner Domänen. Vielmehr ist, insbesondere im Rahmen der Smart Services, eine integrierende Sicht auf die Produktsysteme notwendig. In der Entwicklungskoordination wird es wichtiger, Entwicklungsfortschritte fortlaufend abzustimmen und Entwicklungsentscheidungen gemeinsam zu finden. Für die System- und Servicebestandteile wurden Digitale Zwillinge entwickelt, um die Smarten Produkte zu befähigen (ZU WAS?).

Seit ihrer Fertigstellung ist ELSA zum Teammitglied geworden und hat zwei wesentliche Aufgaben: die Versorgung von Pflanzen sowie die Betreuung von Gästen. Dabei helfen ihr Digitale Zwillinge, die nicht nur Aufschluss über das Systemverhalten und dessen Funktionsqualität geben. Auch die von ELSA versorgten Pflanzen und Gäste werden in Digitalen Zwillingen abgebildet, die fortlaufend neue Erkenntnisse zu deren Verhalten generieren.

Was machen eigentlich Produktentwickler?

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Im Sommer 2019 lernten Schülerpraktikantinnen und -praktikanten am Fraunhofer IPK die Forschungsarbeit in der Produktentwicklung kennen – unter anderem am Beispiel von ELSA.