Op basis van open source software Kubernetes is bij het Fraunhofer ILT een heel nieuwe besturing ontwikkeld die tot wel 100 verschillende ultrakorte puls lasers via de cloud kan aansturen. Meer dan 35 onderzoeksinstituten en universiteiten werken samen met de industrie aan een vervolg hierop, een cloudgebaseerd besturingssysteem voor andere geautomatiseerde productieprocessen.
Bij industriële toepassingen van ultrakorte puls lasers is het niet ongebruikelijk dat er tientallen systemen naast elkaar staan. Om die vanuit één centraal systeem aan te sturen, is Moritz Kröger, onderzoeker bij de leerstoel voor lasertechnologie bij de RWTH Aachen, enkele jaren geleden aan de slag gegaan met een heel nieuwe besturing te ontwikkelen. “Met de huidige programmeerbare logic controllers kun je één apparaat best goed, maar nauwelijks een dozijn of zelfs 100 tegelijk aansturen.” En de traditionele aanpak schiet al helemaal tekort als je data van de sensoren wilt uitlezen en analyseren en die data terugkoppelen naar de lasers.
Besturingssysteem op basis van Google Kubernetes wordt doorontwikkeld
In vijf minuten lasersysteem updaten
Daarom is het onderzoeksteam in Aken teruggegaan naar de tekentafel en heeft een nieuwe besturing ontwikkeld, die vanaf de basis geschikt is voor in de cloud. Alles is gebouwd op basis van Kubernetes, open source software. “Dit geeft ons meer compatibiliteit en ontwikkelingsmogelijkheden voor gedistribueerde systemen”, legt Kröger uit. Kubernetes is oorspronkelijk ontwikkeld door Google en wordt vandaag door alle grote cloudplatformen ondersteund, zoals die van Microsoft, Amazon, Google zelf en IBM en Oracle. Met dit systeem kan men bijvoorbeeld laserbewerkingen sturen en optimaliseren, sensorgegevens van verschillende bronnen uitlezen en analysegegevens tijdens het lopende proces. Het systeem draait inmiddels twee jaar stabiel in Aken. Honderd ultra korte puls lasers worden via de cloud aangestuurd. Met het systeem kan men in vijf minuten tijd op afstand nieuwe software voor een laser installeren of hardwareverbindingen maken.
Zijn cloudbesturingen de toekomst in het Internet of Production tijdperk?
Uitbreiden naar andere productietechnieken
Omdat het systeem zo goed draait, zijn de Duitse onderzoekers op het idee gekomen om het te verbreden naar een gedistribueerd besturingssysteem voor geautomatiseerde productie. Dat wordt binnen het Cluster of Excellence Internet of Production ontwikkeld. De doelstellingen zijn het vergroten en vereenvoudigen van vakgebiedoverschrijdende samenwerking en het veilig bundelen van alle relevante gegevens uit vele verschillende bronnen in real-time. Alles in de context van cyber-fysieke systemen en de vierde industriële revolutie, aldus het Fraunhofer ILT.
