Losgröße 1 für die Masse

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Gemeinsam mit dem Fraunhofer IIS entwickeln Unternehmen ein Cyber-Physisches Produktionssystem (CPPS) für die Massenproduktion bei Losgröße 1.

Das Cyber-Physische Produktionssystem (CPPS) für die Massenproduktion bei Losgröße 1 legt den Schwerpunkt auf eine zellenbasierte Fertigung. Getauft wurde das Projekt „R2D – Road to Digital Production“: Das Fraunhofer-Instituts für Integrierte Schaltungen IIS mit seiner Arbeitsgruppe für Supply Chain Services SCS, der Siemens AG, Simplifier AG und Kinexon Industries treiben dabei gemeinsam das Projekt voran.

Im Februar dieses Jahres wurde das CPPS im Test- und Anwendungszentrum L.I.N.K. des Fraunhofer IIS in Nürnberg live präsentiert. Mit dabei war auch der 1.500 m² große Proof-of-Concept-Demonstrator: Anhand diesem wurde der Fertigungsablauf der Zukunft am Beispiel großer Elektromotoren unter industrienahen Bedingungen vorgestellt.

Digitalisierung der industriellen Produktion

Im interdisziplinären Forschungsprojekt „R2D – Road to Digital Production“ entwickeln die Siemens AG sowie das Fraunhofer-Institut für Integrierte Schaltungen IIS mit seiner Arbeitsgruppe für Supply Chain Services SCS, Simplifier AG und Kinexon Industries seit September 2016 an der Digitalisierung individualisierter industrieller Produktionsprozesse. Ziel dabei: 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 flexibilisieren, zu beschleunigen sowie Effizienzsteigerungen und eine optimale Qualitätssicherung zu ermöglichen.

Die dezentrale Steuerung des CPPS wird dabei von einem Echtzeitlokalisierungssystem unterstützt: Fahrerlose Transportfahrzeuge können so lokalisiert und zur nächsten Fertigungszelle navigiert werden. Foto: Fraunhofer IIS

Smart Production Tag implementieren

Ein Smart Production Tag mit Kommunikations- und Ortungsfunktionalität begleitet das zu fertigende Produkt durch den gesamten Produktionsprozess: So soll die Wertschöpfungskette auch innerhalb der Produktion vertikal bis auf die Werkstattebene herunter digital integriert werden.

Anhand der mitgeführten Produktdaten und der gewonnenen Kontextinformationen kann das Smart Production Tag eigenständig Prozessschritte erkennen, protokollieren und steuern. Die klassische Montagelinie weicht auf diese Weise modularen Fertigungszellen: Das Montageobjekt wird mit fahrerlosen Transportfahrzeugen automatisiert an die entsprechende Fertigungszelle geleitet, in der es dezentral den nächsten Prozessschritt kommuniziert und einleitet.

Produktionsprozesse weiter automatisieren

Im Fokus der Entwicklung stehen dabei neue Technologien und Produkte, Schnittstellen und Infrastrukturen für Cyber-Physische Produktionssysteme (CPPS) sowie insbesondere auch die Definition von Grundsätzen und Methoden, die zukünftig für die Automatisierung von Produktionsprozessen bei der Fertigung und Montage eines Produktes mit der Losgröße 1 genutzt werden können.

Dafür ist es nicht nur notwendig, dass der Produktionsprozess klar definiert und die passenden Technologien ausgewählt werden, auch die passende Software muss vorhanden sein. Die dezentrale Steuerung des CPPS wird dabei von einem Echtzeitlokalisierungssystem unterstützt, das unter anderem dafür sorgt, dass fahrerlose Transportfahrzeuge lokalisiert werden und sich zur nächsten Fertigungszelle navigieren können. Intelligente Apps für mobile Endgeräte und Eye-Tracking, nutzen die generierten Daten und runden das Projektergebnis an der Mensch-Maschine-Schnittstelle funktional ab.

Im Februar dieses Jahres wurde das CPPS im Test- und Anwendungszentrum L.I.N.K. des Fraunhofer IIS in Nürnberg live präsentiert. Mit dabei war auch der 1.500 m² große Proof-of-Concept-Demonstrator: Anhand diesem wurde der Fertigungsablauf der Zukunft am Beispiel großer Elektromotoren unter industrienahen Bedingungen vorgestellt.

db

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