Die Automatisierung der Fertigungsprozesse richtet sich heutzutage überwiegend nach der Ausschöpfung der Skaleneffekte. Die Ursachen davon sind auf die be-grenzte Flexibilität in der Betriebsphase und die hohen Aufwendungen in der Pla-nung, Programmierung, Inbetriebnahme, Anpassung und Wartung von individuell projektierten Automatisierungslösungen zurückzuführen. Die hohen Lohnkosten in Verbindung mit der steigenden Nachfrage nach kundenindividuellen Produkten for-dern die Anlagenhersteller jedoch heraus, hochflexible und möglichst adaptive Auto-matisierungssysteme für kleine bis mittlere Stückzahlen zu entwickeln. Heutige SPS- oder PC-basierte Fertigungsleitsysteme verarbeiten imperative Anwei-sungen, die in den vorab erstellen Steuerungsprogrammen enthalten sind. Der Steu-erungsprogrammierer setzt auf diese Weise einen einmalig fixierten Zustandsauto-maten um. Diese Vorgehensweise stößt an ihre Grenzen und garantiert kein optima-les Verhalten des Automatisierungssystems unter den sich zur Laufzeit ändernden Randbedingungen, sobald eine parallele Ausführung mehrerer flexibler Fertigungs-abläufe gefordert wird. Die Berücksichtigung zusätzlicher Entscheidungsalternativen führt zu einem überproportionalen Komplexitätsanstieg in der Steuerungsprogram-mierung. Die vorliegende Arbeit befasst sich mit der Fragestellung, wie sich der Autonomie- und Flexibilitätsgrad in der Ablaufsteuerung automatisierter Fertigungssysteme nachhaltig steigern lässt. Die aufgestellte Lösungshypothese sieht einen Übergang von der starren, imperativen Steuerungsprogrammierung zur online Planung und Op-timierung des Fertigungsablaufs auf Basis einer deklarativen Modellbeschreibung eines Steuerungsproblems vor. Als Beweis wird in der Arbeit ein Konzept für die au-tonome Planung der Steuerungsabläufe in einem Fertigungsleitsystem für Flexible Fertigungssysteme entwickelt. Die wesentlichen Komponenten dieser Lösung sind ein geeignetes Metamodell zur domänenspezifischen Modellierung und ein Algorith-mus zur online Planung und Optimierung der Steuerungsentscheidungen. Da sich die individuellen Flexiblen Fertigungssysteme in ihrem Aufbau und ihren Fertigungs-abläufen stark unterscheiden, wurde eine Plattformlösung angestrebt, die die anla-genneutralen Funktionalitäten möglichst umfassend kapseln kann. Die entwickelten Ansätze wurden in einem Softwareprototyp umgesetzt und an einem realen Anla-genbeispiel validiert.

Die Geschäftsbedingungen produzierender Unternehmen haben sich im Laufe des vergangenen Jahrzehnts tiefgreifend gewandelt. Stetig steigender Kostendruck, eine unaufhaltsame Beschleunigung des Wettbewerbs, der Wandel vom Anbieter- zum Käufermarkt sowie kontinuierlich neue technologische Anwendungen und Möglichkeiten sind nur einige der Entwicklungen, mit denen sich die Unternehmen zunehmend konfrontiert sehen. Ein von davon in besonderem Maße betroffener Unternehmensbereich ist die Montage. Da die Montage als letzte Stufe im Produkterstellungsprozess wie kein anderer Bereich die gestiegenen Anforderungen in Bezug auf Vielfalt, Dynamik und Schnelligkeit zu bewältigen hat, nimmt sie eine Schlüsselrolle im produzierenden Gewerbe ein. Für viele Aufgaben in der Montage fehlen jedoch vor diesem Hintergrund geeignete Methoden und Instrumente. Gezielte Forschungs- und Umsetzungsanstrengungen sind erforderlich, um den gestiegenen Anforderungen in der Montage gerecht zu werden. Um erfolgversprechende Ansätze zu identifizieren, wurde die vorliegende Studie durchgeführt. Ziel der Untersuchung ist die Beantwortung der übergeordneten Fragestellung, was für den Erhalt der Wettbewerbsfähigkeit der Montage am Standort Deutschland vor dem Hintergrund der beschriebenen Entwicklungen getan werden muss. In ausführlichen Interviews mit Montageexperten aus insgesamt neun produzierenden Unternehmen wurden Lösungsansätze zur Begegnung der Herausforderungen in den drei Betrachtungsbereichen Montageorganisation, Montageautomatisierung und Mikromontage abgeleitet. Die identifizierten Lösungsansätze wurden zu zentralen Handlungsfeldern einer „Integrativen Montagetechnik“ verdichtet und anhand der Darstellung einzelner Themen- und Forschungsbereiche für die Montagetechnik der Zukunft dargestellt.