Poka Yoke is een onderzoeksproject dat de toepasbaarheid van Synthesis-Based Engineering (SBE) onderzoekt, als hulpmiddel voor het ontwikkelen van controllers voor logistieke productiesystemen. Het doel van Poka Yoke is om door middel van SBE met relatief beperkte inspanning en tegen lagere kosten, controllers van hogere kwaliteit te ontwikkelen. Het Poka Yoke project is een samenwerking tussen ASML, VDL-ETG en TNO-ESI.
Besturingssoftware is een belangrijk aspect van cyber-fysieke systemen, systemen die bestaan uit een combinatie van software componenten en mechanische of elektronische onderdelen. Besturingssoftware orkestreert alle delen van een systeem om ze goed samen te laten werken. Hierdoor wordt veilig, correct en optimaal systeemgedrag gegarandeerd. Ontwikkeling van betrouwbare besturingssoftware voor complexe systemen is een uitdaging. Zo moeten meerdere teams met elkaar communiceren. De systemen moeten voldoen aan functionele en veiligheidseisen. Deze zijn vaak incompleet waardoor ze lastig te maken zijn. Ze moeten optimaal en volledig correct functioneren onder alle, zowel normale als exceptionele, omstandigheden. Systemen kunnen bovendien veel verschillende configuraties en variatiepunten bevatten, die op hun beurt elk moeten worden ondersteund. De combinatie van al deze factoren, die bovendien na verloop van tijd vaak zelfs toenemen, maakt systemen complex en zorgt ervoor dat handmatige ontwikkeling nagenoeg ondoenlijk is.
De basis van de aanpak in het Poka Yoke project is het formaliseren van logistieke specificaties. Het voordeel van formele specificaties is dat ze effectief gesimuleerd en geanalyseerd kunnen worden. Hierdoor krijg je snelle feedback cyclussen in het ontwikkelproces. Ook zorgt het proces van formaliseren ervoor dat de besturingseisen en ontwerpbeslissingen expliciet worden gemaakt en worden gescheiden, zelfs bij uitzonderlijke situaties. Bovendien maken formele specificaties SBE mogelijk. Uit deze specificaties kan automatisch gegarandeerd correcte besturingslogica worden gesynthetiseerd. Dit zorgt voor computerondersteuning in het ontwikkelproces; de computer helpt om de steeds toenemende complexiteit te beheersen. Zo kunnen besturingen van hogere kwaliteit tegen lagere inspanning en kosten te ontwikkeld worden.
In het eerste jaar van het Poka Yoke project (2023) is een eerste versie van geformaliseerde specificaties ontwikkeld. Aangetoond is dat synthese van deze specificaties haalbaar is. De volgende stap is verdere uitwerking van deze formele specificaties, plus computerondersteuning teneinde efficiënt met deze specificatie te kunnen werken via synthese, simulatie en verificatie.
Afbeelding: Poka Yoke visie
