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Digitalisierung: „Road to Digital Production“

Die Fraunhofer-Arbeitsgruppe für Supply Chain Services SCS stellt gemeinsam mit den Projektpartnern „R2D“ vor.

Durch einen intelligenten Werkstückträger soll die Digitalisierung im industriellen Produktionsprozess vorangetrieben werden. (Foto: Simplifier AG/ Erik Hufeld)
Durch einen intelligenten Werkstückträger soll die Digitalisierung im industriellen Produktionsprozess vorangetrieben werden. (Foto: Simplifier AG/ Erik Hufeld)
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Melanie Endres

Das Ziel des Gemeinschaftsprojekts „R2D – Road to Digital Production“ war die Entwicklung eines Cyber-Physischen Produktionssystems (CPPS) für die Massenproduktion bei Losgröße 1 mit Schwerpunkt auf einer zellenbasierten Fertigung. In diesem Projekt haben laut einer Mitteilung das Fraunhofer-Institut für Integrierte Schaltungen IIS mit der Fraunhofer-Arbeitsgruppe für Supply Chain Services SCS, die Siemens AG, die Simplifier AG und die Kinexon Industries GmbH zusammengearbeitet. Im Februar wurden die Ergebnisse in Nürnberg präsentiert.

Digitalisierung der industriellen Produktion

Seit September 2016 haben die Partner an der Digitalisierung individualisierter industrieller Produktionsprozesse gearbeitet, um im Sinne einer ganzheitlichen Produktion die Zusammenarbeit zwischen Mensch und Technik zu verbessern und die bisher übliche zentrale Planung der Fertigung und Materialbereitstellung mittels Digitalisierung zu dezentralisieren. Durch einen intelligenten Werkstückträger (Smart Production Tag) mit Kommunikations- und Ortungsfunktionalität soll das zu fertigende Produkt durch den gesamten Produktionsprozess begleitet werden. Durch die mitgeführten Produktdaten und die erhobenen Kontextinformationen könne das Smart Production Tag eigenständig Prozessschritte erkennen, protokollieren und steuern. Durch diesen Ablauf soll die klassische Montagelinie aufgeweicht werden und modulare Fertigungszellen entstehen.

Die Projektpartner

Die Siemens AG entwickelte der Mitteilung zufolge im Projekt ein in die Praxis überführbares cyberphysisches Produktionssystem für die Fertigung kundenspezifischer Aufträge. Das Fraunhofer IIS verantwortete nach Eigenangaben die Definition und Realisierung des Tags. Ebenso war das IIS laut Pressemitteilung an der Konzeptentwicklung der technischen Gesamtlösung und der Erstellung der Softwarekomponenten zur Statuserfassung, Regelung und Interaktion mit der Produktionsumgebung beteiligt. Das Fraunhofer SCS steuerte demnach die Prozessaufnahme und Bewertungsmethodik sowie die Softwarekomponenten zur Initialisierung des Smart Production Tags am Beginn der Fertigung bei. Zudem entwickelte das Fraunhofer SCS die Software zur Visualisierung der ausgetauschten Nachrichten im CPPS. Für die Echtzeitlösung der präzisen Lokalisierung und die Datenanalyse war Kinexon zuständig und die Simplifier AG hat eigenen Angaben zufolge durch den Einsatz der „Low-Code-Plattform“ integrierte Anwendungen realisierbar gemacht.

Vorreiterrolle in puncto Digitalisierung

Neben der Praxisrelevanz des Projekts betonte Dr. Michael Fraas, Wirtschaftsreferent der Stadt Nürnberg, zudem die Vorreiterrolle von R2D:

„Die Projektergebnisse zeigen, dass mit Industrie-4.0-Anwendungen klassische Fertigungsprozesse effizienter und zukunftsfähiger sind und alteingesessene Industriestandorte erfolgreich den Wandel von klassischer Fertigung hin zu digitaler Produktion gehen. Besonders hervorzuheben ist, dass das Werk auch die Rolle einer Lead Factory übernimmt und damit Muster und Vorreiter Digitaler Produktion im Siemenskonzern wird.“

Siemens realisiere ein CPPS für eine Montagelinie von Elektromotoren mit der Losgröse 1 im Nürnberger Large Drives Werk, sobald das Projekt abgeschlossen sei. Nach der Live-Demonstration des CPPS in Nürnberg gaben der Mitteilung zufolge einige Teilnehmer an, das System nutzen zu wollen. So denken die Partner nach eigenen Aussagen derzeit über mögliche Folgeprojekte nach.

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