E­va­lu­a­tion von Mi­cro­ser­vice­platt­for­men für ein In­stand­hal­tungs­ma­na­ge­ment­sys­tem in der Au­to­mo­bil­pro­duk­tion

Bachelorthesis

von Paulo Haas

31.08.2020

Die Ergebnisse dieser Arbeit obliegen der Volkswagen AG und sind deshalb nicht öffentlich zugänglich. Wenn Sie als Mitarbeiter der Volkswagen AG vollen Zugriff auf diese Arbeit wünschen, rufen Sie die Arbeit im internen Informationsportal für Fachliteratur auf. Auf dieser Website werden lediglich die grundlegenden Kenntnisse vorgestellt. Die analysierten Produkte und die Methode zur Bewertung bleiben der Öffentlichkeit vorenthalten.

Kurz­zu­sam­men­fas­sung

In dieser Bachelorthesis werden verschiedene Microserviceplattformen für ein neues standortweites Instandhaltungsleitsystem im Volkswagen Werk in Emden am Beispiel des Karosseriebaus betrachtet. Es werden die bestehenden Systeme der Abteilung analysiert. Hieraus werden die Anforderungen an das neue System abgeleitet. In den Kapiteln zur Theorie werden betriebswirtschaftliche und informationstechnologische Grundlagen zu den Themen Instandhaltung, Softwarearchitekturen, Programmierung und Datenbanken vorgestellt. Zur Gewährleistung der Kompabilität mit den aktuellen Endanwendergeräten werden diese Geräte analysiert. Um eine isolierte Umgebung für die Plattform und die Microservices zu bieten, wird das Thema der Virtualisierung vorgestellt. Zum Ende werden die möglichen Strategien analysiert und bewertet. Neben der Analyse wird auf den Plattformen ein Beispielprojekt - ein Microservice - entwickelt, um die Aspekte der Systeme tiefer betrachten zu können. Die einzelnen Plattformen werden miteinander verglichen und es werden Empfehlungen für das nächste Instandhaltungsleitsystem gegeben.

Instandhaltung

Kombination aller technischen und administrativen Maßnahmen sowie Maßnahmen des Managements während des Lebenszyklus […] eines Objekts […], die dem Erhalt oder der Wiederherstellung ihres funktionsfähigen Zustands dient, sodass es die geforderte Funktion […] erfüllen kann.

DIN 31051

Um die Funktion der Anlagen aufrecht zu erhalten, übernimmt die Instandhaltung die Aufgaben der Wartung, der Inspektion, der Instandsetzung und der Verbesserung der Anlagen. Diese Aufgaben umfassen präventive Maßnahmen, Bewertung des Anlagenzustandes, Analyse der Abnutzungursachen, Reparaturen und Verbesserung der Anlagenzuverlässigkeit. [1]

Die Instandhaltung wird bei ihren Aufgaben von dem Instandhaltungsmanagement beaufsichtigt und koordiniert, die das Ziel hat, die Produktion zu optimieren. Die Optimierung soll Reduzierung der Kosten und Steigerung der Effizienz erreicht werden. Unterstützt wird das Instandhaltungsmanagement von EAM Systemen, die Anlageninformationen dem Betrieb transparent zur Verfügung stellen sollen.

Microservice

Bei der Microservice Softwarearchitektur wird jede Aufgabe als eigenständiger Prozess ausgeführt. Ein Microservice hat nur eine geringe Dateigröße, weil sie nur für eine einzelne Aufgabe programmiert werden und einen minimalen Funktionsumfang besitzen. Microservices können schnell in Produktion gebracht werden. Durch ihren geringen Funktionsumfang und den kurzen CD Prozess haben Microservices eine hohe Austauschbarkeit. Die Kollaboration zwischen Microservices wird durch universelle Schnittstellen ermöglicht. Jeder Microservice kann ein eigene Datenhaltung bzw. ein isoliertes Datenbankschema haben. Eine besondere Form eines Microservices ist ein Microfrontend, der neben der Logik und der Datenhaltung noch ein Frontend enthält. Die Plattform routet Anfragen an das entsprechende Frontend. [2, 3, 4]

Die Risiken und Herausforderungen der Microservicearchitektur sind [2], …

Kontakt

Paulo Haas

Autor

Student im Studiengang Elektrotechnik im Praxisverbund

E-Mail: bachelorthesis {at} paulo-haas {dot} de

Prof. Dr.-Ing. Dirk Rabe

Betreuer

Professor an der Hochschule Emden/Leer

Website: http://www.technik-emden.de/~rabe/

B.Eng. Nico Eilers

Betreuer

Ingenieur im Volkswagen Werk Emden

E-Mail: nico {dot} eilers {at} volkswagen {dot} de

Quellen

  1. DIN 31051-2019, Grundlagen der Instandhaltung, Beuth Verlag, Berlin, 2019.
  2. Eberhard Wolff. Microservices: Grundlagen flexibler Softwarearchitekturen. Heidelberg: dpunkt.verlag, 2018. isbn: 978-3-864-90555-1.
  3. Cam Jackson. Micro Frontends. 19. Juni 2019. url: https://martinfowler.com/articles/micro-frontends.html (besucht am 27. 07. 2020).
  4. James Lewis und Martin Fowler. Microservices. 25. März 2014. url: https://www.martinfowler.com/articles/microservices.html (besucht am 27. 07. 2020).