InMachine
Forschungsprojekt - InMachine
Lokale Intelligenz und vernetzte Planung von Produktionsmaschinen
Lokale Intelligenz und vernetzte Planung zur Effizienzsteigerung technischer Produktionsmaschinen in kollaborativen Produktionsverbünden von KMU
Industrieunternehmen sehen sich mit einer zunehmenden Individualisierung von Produktionsaufträgen, technisch anspruchsvolleren Produkten und steigenden Anforderungen an Wirtschaftlichkeit und Ressourceneffizienz konfrontiert. Um diese Komplexität effizient zu beherrschen und sich am Markt mit wettbewerbsfähigen Preisen, Lieferzeiten und einer kundengerechten Flexibilität positionieren zu können, sind leistungsfähige Produktionsplanungs- und -steuerungssysteme notwendig.
Eine hohe Reaktionsfähigkeit erfordert es, echtzeitnahe Produktions- und Maschinendaten insbesondere in der Produktionssteuerung zu berücksichtigen. Diese Daten wie Wartungsinformationen, Maschinenstörungen oder Maschinenkonfigurationen liegen auch in kleinen und mittelständischen Unternehmen vielfach bereits lokal auf den mit Sensoren ausgerüsteten Maschinen vor. Sie sind aber in den über die verschiedenen Planungs- und Steuerungsebenen fragmentierten IT-Systemen oftmals nicht oder nicht in erforderlichem Detaillierungsgrad abbildbar, integrierbar und somit nutzbar. Diese bisher fehlende Einbindung prinzipiell verfügbarer Echtzeitdaten in Planungs- und Steuerungskonzepte lässt derzeit noch erhebliche Effizienzpotentiale ungenutzt:
- das frühzeitige Erkennen von Fehlteilaufkommen und Maschinenstörungen zur Vermeidung aufwändiger Nachproduktion
- die aktuelle Information über Wartungs- und Rüstintervalle zur Vermeidung von Auftragsverschiebungen und zur Verkürzung der Produktionsdurchlaufzeiten sowie
- Kenntnis der aktuellen Maschinenkonfiguration als Auswahlkriterium für die bestmögliche Zuordnung von Fertigungsaufträgen zum Maschinenpark
Projektpartner
Die Anwendungspartner im Projekt inMachine haben diese Optimierungspotenziale erkannt. Mittels Cyber-Physischer-Systeme werden reale und virtuelle Welt enger verknüpft und neue Konzepte sowie Methoden entwickelt, um die Produktionsplanung und -steuerung zukunftsfähig zu gestalten. Bei den mittelständischen, produzierenden Unternehmen in inMachine wurde ein flexibles, kollaborierendes Produktionssystem mit gestaffelt optimierbaren Planungsstrukturen aufgebaut, das eine echtzeitfähige Steuerung der Produktion, unter Berücksichtigung der vielfältigen produktions- und versorgungstechnischen Aspekte wie Energiebedarfe, Materialverfügbarkeit oder Lieferterminzusagen ermöglicht. Folgende Aspekte wurden in dem Forschungsprojekt bearbeitet und prototypisch implementiert:
- Entwicklung modularer Planungsservices
- Entwicklung einer Architektur für Sensor-/Aktornetzwerke
- Erarbeitung eines Konzepts für die Interaktion zwischen Mensch und Maschine
Zusammenfassend lässt sich festhalten, dass im Projekt inMachine ein wesentlicher Beitrag zur Weiterentwicklung und Akzeptanz von CPS bzw. CPPS insbesondere in KMU geleistet wurde. Die entwickelte Lösung erlaubt eine echtzeitfähige Steuerung der Produktion, unter Berücksichtigung der vielfältigen Aspekte in KMU. Und dieses sowohl für Unternehmen mit einer Fließfertigung, als auch für Unternehmen mit einer Werkstattfertigung. Gerade letzteres stellt ein herausragendes Ergebnis des Projekts dar, in dem ehemals diskrete, manuelle Prozess nun digital erfasst und unterstützt sind und in eine quasi-kontinuierliche Fertigungsplanung und -optimierung bis hinunter auf die Werkstattebene in Echtzeit eingebunden sind.
Projektlaufzeit: 2016-2019
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