Ausgehend von der Motivation, den Einsatz von Industrierobotern für Montageanwendungen zu erleichtern, wird in dieser Arbeit ein Skill-Modell zur Programmierung kraftgeregelter Montageprozesse konzipiert und demonstriert. Im Vordergrund steht dabei insbesondere ein hohes Maß an Wiederverwendbarkeit, um neue Bauteilvarianten, Prozesse oder Hardwarekomponenten effizient abbilden zu können. Es zeigt sich, dass hierfür nicht nur Skills als Ganzes, sondern auch ihre Bestandteile und Parametrierung wiederverwendbar sein müssen. Entsprechend wird das Skill-Modell als Baukastensystem entworfen, das die Komposition und inkrementelle Erweiterung von Skills erlaubt. Anhand von zehn exemplarischen Montageanwendungen wird gezeigt, dass bereits eine kleine Anzahl an Skills die Basis für eine Vielzahl von industriellen Anwendungsfällen bilden kann und es sehr einfach ist, weitere Skills mittels vorhandener Bausteine zu erstellen.

Heutzutage agieren Unternehmen in einem immer volatileren Umfeld mit einem unmittelbaren Einfluss auf die Produktionssysteme. Um die Wandelbarkeit von zukünftigen Produktionssystemen zu verbessern wird daher eine Automation basierend auf Cyber-Physischen Systemen (CPS) angestrebt. Diese CPS-basierte Automation zeichnet sich durch eine einheitliche, wandelbare und echtzeitfähige Kommunikationsinfrastruktur aus. Stand heute existieren verschiedene Lösungsansätze mit unterschiedlichen Technologien zur Etablierung einer echtzeitfähigen Kommunikationsinfrastruktur. Diese Lösungen erfüllen allerdings die Anforderungen an eine zukünftige Kommunikationsinfrastruktur nur teilweise und stellen daher keine ganzheitliche Lösung dar. Insbesondere der Aspekt der Wandelbarkeit mit einer dynamischen Konfiguration von Echtzeitverbindungen zur Laufzeit wird heutzutage nur bedingt unterstützt. Dadurch wird die Vision einer CPS-basierten Automation und die Wandelbarkeit von zukünftigen Produktionssystemen allgemein eingeschränkt. Als Grundlage für eine CPS-basierte Automation wird in dieser Arbeit eine wandelbare, echtzeitfähige Kommunikationsinfrastruktur für zukünftige Produktionssysteme vorgestellt. Diese Kommunikationsinfrastruktur ermöglicht eine deterministische Kommunikation mit geringer Latenz und erfüllt die harten Echtzeitanforderungen in Produktionssystemen. Gleichzeitig wird die dynamische Konfiguration von Echtzeitverbindungen zur Laufzeit ermöglicht.