Intelligente Automatisierung ermöglicht flexible Fertigung

Innovationsprojekt: Flexible Montage durch selbstoptimierende Komponenten

Im globalen Wettbewerb steht die Produktion am Standort Deutschland vor vielfältigen Herausforderungen: Um die Kosten zu reduzieren, müssen Unternehmen immer mehr automatisieren. Steigende Kundenansprüche machen gleichzeitig die Produktion von individualisierten Produkten in kleinen Mengen erforderlich. Dadurch ist eine Flexibilisierung der Produktionsprozesse notwendig. Es müssen anpassungsfähige Fertigungskomponenten entwickelt werden, die in unterschiedlichen Fertigungslinien effizient wiederverwendet werden können, ohne die Qualität und Prozesssicherheit zu beeinträchtigen. Dabei spielt das perfekte Zusammenspiel von Mensch und Maschine - die Mensch-Maschine-Interaktion - eine zentrale Rolle.

Ziel des Forschungsprojekts ist die Entwicklung eines integrierten Konzepts für eine flexible Montage, in dem neuartige Verfahren und Methoden der Mensch-Maschine Interaktion, des maschinellen Lernens und der Automatisierungstechnik integriert werden. Flexible mechatronische Komponenten sollen dabei in Fertigungslinien dynamisch kombiniert werden, ohne dass eine manuelle Programmierung vor Ort erforderlich ist.

Dazu erfolgt im ersten Schritt eine Anforderungsanalyse, bei der der autonome Betrieb der einzelnen Fertigungskomponenten, die Mensch-Maschine Schnittstelle und die Verzahnung der Anlagensteuerung mit maschinellen Lernverfahren untersucht werden. Auf dieser Grundlage wird ein Konzept zur flexiblen Steuerung und Integration von Software erarbeitet. Es werden Interaktionsstrategien entwickelt, um Fehler einfach über die Mensch-Maschine Schnittstelle beschreibbar zu machen. Algorithmen des maschinellen Lernens sorgen für eine eigenständige Anpassung der Steuerung der Fertigungskomponenten. In dem Projekt wird auf Ergebnisse der Querschnittsprojekte Selbstoptimierung und Mensch-Maschine-Interaktion zurückgegriffen. Die Ergebnisse werden durch den Aufbau einer industrienahen Referenzumgebung sowie den Vergleich mit einer laufenden Produktionsumgebung überprüft und anschließend umgesetzt.

Durch das Projekt wird die Flexibilität, Benutzerfreundlichkeit und Wirtschaftlichkeit von Fertigungsprozessen wesentlich verbessert, ohne die Qualität und Prozesssicherheit zu beeinträchtigen. So wird beispielsweise erwartet, dass die Kosten für die Inbetriebnahme der Fertigungslinien vor Ort um bis zu 30% reduziert werden können. Der Ansatz der flexiblen Fertigungskomponenten ist beispielhaft und kann auf zahlreiche weitere Unternehmen des produzierenden Gewerbes, z.B. aus dem Maschinenbau, der Elektroindustrie und der Automobilzulieferindustrie, übertragen werden. So wird ein wichtiger Beitrag geleistet, dass Produktion am Standort Deutschland wettbewerbsfähig bleibt.

Projektlaufzeit
01. Juli 2012 - 30. Juni 2015

Publikationen
Das Projekt Fleximon (computer-automation.de, 09.07.2014)

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