{"id":3313,"date":"2022-10-06T10:57:16","date_gmt":"2022-10-06T08:57:16","guid":{"rendered":"https:\/\/www.hsu-hh.de\/aut\/?page_id=3313"},"modified":"2026-02-13T15:38:44","modified_gmt":"2026-02-13T14:38:44","slug":"capabilities-und-skills-von-maschinen","status":"publish","type":"page","link":"https:\/\/www.hsu-hh.de\/aut\/capabilities-und-skills-von-maschinen","title":{"rendered":"Framework\u00a0zur\u00a0Automatisierung auf Basis von\u00a0Capabilities\u00a0und Skills\u00a0(CaSkade\u00a0Automation)"},"content":{"rendered":"
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Die industrielle Produktion befindet sich seit Jahren in einem Wandel, der von sich \u00e4ndernden Kundenbed\u00fcrfnissen, sinkenden Losgr\u00f6\u00dfen und k\u00fcrzer werdenden Produktlebenszyklen charakterisiert ist. Klassische Automatisierungsans\u00e4tze auf der Basis monolithischer Systeme und hierarchischer Architekturen kommen an ihre Grenzen. Um in einem solchen Umfeld kompetitiv zu bleiben, werden flexiblere Automatisierungskonzepte gefordert, die \u00fcber ein hohes Ma\u00df an Adaptierbarkeit verf\u00fcgen. So m\u00fcssen sich Maschinen bei Bedarf mit m\u00f6glichst geringem Aufwand in eine Anlage integrieren\u202fbzw.<\/abbr>\u202faus dieser entfernen lassen, ohne dass dazu aufwendige \u00c4nderungen an den Steuerungssystemen anfallen.\u00a0<\/p>\n\n\n\n

Eine Voraussetzung daf\u00fcr ist, dass Maschinen \u00fcber eine maschinenlesbare Beschreibung verf\u00fcgen, die insbesondere deren Funktionen umfasst. Mit Hilfe einer solchen Beschreibung k\u00f6nnen bspw. automatisiert Maschinen ausgew\u00e4hlt werden, die zur Herstellung eines Produktes ben\u00f6tigt werden. Und auch das Steuern von Maschinen kann durch die Informationen, die in einer solchen Beschreibung enthalten sind, vereinfacht werden. <\/p>\n\n\n\n

In der Forschung werden solche Beschreibungen unter den Begriffen Capabilities, Services und Skills (CSS) untersucht. F\u00fcr die relevanten Begrifflichkeiten in diesem Kontext wurde in [1] und [2] ein erstes CSS-Referenzmodell vorgestellt, welches in [3] erweitert und um abstrakte Engineering-Methoden erg\u00e4nzt wurde. 
Gem\u00e4\u00df <\/em>des <\/em>CSS-Referenzmodells aus [1] und [2] stellen Capabilities<\/em>\u202fSpezifikationen von Funktionen dar, die von Maschinen angeboten werden k\u00f6nnen (sog.<\/abbr> Provided Capability<\/em>) oder f\u00fcr einen Auftrag bzw.<\/abbr> durch ein Produkt angefragt werden (sog.<\/abbr> Required Capability<\/em>). Ein Service <\/em>ist im Sinne einer Dienstleistung als Erweiterung einer Capability um Informationen wie Kosten, Termine etc.<\/abbr> zu verstehen. Als\u202fSkills<\/em>\u202fwerden ausf\u00fchrbare Funktionen bezeichnet, die \u00fcber eine gekapselte Implementierung verf\u00fcgen, welche mittels einer maschinenlesbar beschriebenen Aufruf-Schnittstelle, dem sog.<\/abbr> Skill Interface<\/em>, aus einem \u00fcbergeordneten Steuerungssystem aufgerufen werden k\u00f6nnen. <\/p>\n\n\n\n

Bereits seit 2018 wird das Themenfeld um Capabilities und Skills an der Professur f\u00fcr Automatisierungstechnik erforscht. Neben dem urspr\u00fcnglichen Anwendungszweck im Bereich der industriellen Produktion wird das Thema seit 2020 im Projekt RIVA<\/a>. auch auf die Koordination autonomer Systeme \u00fcbertragen. Einen \u00dcberblick \u00fcber die wesentlichen Arbeiten gibt die \u00dcbersichts-Seite https:\/\/caskade-automation.github.io\/<\/a>. Alle ver\u00f6ffentlichten Modelle sowie Software-Tools werden unter https:\/\/github.com\/orgs\/CaSkade-Automation\/repositories<\/a> gesammelt. <\/p>\n\n\n\n

Die Arbeiten lassen sich grob in die folgenden drei Bereiche aufteilen <\/p>\n\n\n\n