Die Entwicklung künftiger Steuerungssysteme für Produktionsanlagen wird von vielen Herausforderungen getrieben. Wesentliche Treiber sind die wirtschaftliche Projektierung von Steuerungssystemen und die optimale Steuerung von Produktionsanlagen.
Zwei wesentliche Treiber, die Forschung und Industrie gleichermaßen beschäftigen, sind die wirtschaftliche Projektierung von Steuerungssystemen und die möglichst optimale und situationsabhängige Steuerung von Produktionsanlagen. Auf den ersten Blick scheinen diese Herausforderungen gegensätzlich zu sein: Je mehr Aufwand in die Entwicklung einer Steuerungslösung fließt, umso besser kann diese an das zu steuernde System angepasst werden. Eine Reduzierung der Entwicklungs- oder Modellierungsaufwände hat somit einen negativen Einfluss auf die Qualität der Steuerungslösung. Diesem Dilemma wird heute durch nutzerfreundliche Projektierungswerkzeuge und weitgehende Unterstützung bei der Wiederverwendung und Anpassung bestehender Lösungsansätze begegnet. Langfristig ist es ein Ziel der Automatisierungstechnik, den Entwicklungsaufwand bei steigender Güte der Steuerungslösung zu reduzieren. Neue Ansätze gehen über eine evolutionäre Verbesserung gegenwärtiger Konzepte signifikant hinaus.
Eine mögliche Lösung, die sowohl eine wirtschaftliche Steuerungsentwicklung als auch optimal an das Produktionssystem angepasste Steuerungssysteme ermöglicht, wird durch selbstoptimierende Steuerungen angestrebt. Hierzu werden Prinzipien der technischen Kognition angewendet, um die (Planungs-)Fähigkeiten des Menschen in technischen Systemen nutzbar zu machen. Dadurch werden nicht-wertschöpfende Tätigkeiten bei der Steuerungsentwicklung bei gleichzeitig wachsender „Intelligenz“ in der Steuerung reduziert. „Kognitive“ Steuerungen sind somit in der Lage, aus gegebenen oder selbst ermittelten Informationen über das Produktionssystem und dessen Aufgabe weitgehend selbstständig Ziele abzuleiten und diese mit den gegebenen Produktionsmitteln zu erreichen. Den möglichen Anwendungsfeldern in industriellen Applikationen sind dabei kaum Grenzen gesetzt.
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