Centerprojekte

Der Geschäftsnutzen der 4.0 Transformation liegt in der leichteren und schnelleren Schließung von Regelkreisen über das gesamte Industrieunternehmen hinweg.  Derartige Regelkreise finden sich unter anderem in der agilen Produktentwicklung, im Echtzeit-Produktionsmanagement und im Nutzungszyklus von Produkten.  Diese Perspektive wird im Bezugsrahmen des Internet of Production aufgezeigt:

Gemeinsam mit den am Center immatrikulierten Mitgliedern realisiert das European 4.0 Transformation Center in der Demonstrationsfabrik (DFA) Projekte entlang des Internet of Production, wie im Folgenden beispielhaft illustriert wird.

Augmented Reality Route Guidance – Echtzeitnavigation auf dem Shopfloor

Das richtige Material zur richtigen Zeit am richtigen Ort zu gewährleisten, ist die Kernaufgabe der Intralogistik. Die wegeoptimierte Routenführung spielt dabei eine zentrale Rolle, um die effizienteste Verbindung zwischen Lager und Verbrauchsort zu realisieren und Verschwendung zu minimieren. Während erfahrenen Mitarbeitern dies eher gelingt, benötigen neue Mitarbeiter oft Zeit bei der Suche nach dem Ort des nächsten Logistikauftrags und es kommt öfter zu Fehllieferungen. Insbesondere in Unternehmen mit einer hohen Prozess- und Produktvarianz stellt dies eine große Herausforderung für das Logistikpersonal dar. Es sollte eine Lösung entwickelt werden, die vom Logistikmitarbeiter intuitiv zu bedienen und ohne Sprachbarrieren leicht verständlich ist.  (Weiterlesen)

Smart Digital Twin – Augmented Reality zur effizienten Unterstützung der Instandhaltung

Das Beispiel eines automatisierten Lagersystems zeigt das Potenzial aus Digitalisierung und Vernetzung von Betriebsmitteln für Produktion und Instandhaltung. ECAD-Daten werden mit MCAD-Daten zusammengeführt und für eine Augmented Reality-Visualisierung aufbereitet. Für den Betreiber der Anlage ergibt sich somit die Möglichkeit, über eine einzige App sowohl Informationen aus dem Stromlaufplan als auch aus dem Konstruktionsmodell zu erhalten. Augmented Reality unterstützt den Instandhalter effektiv in der visuellen Identifizierung der betreffenden Komponenten sowohl in der Anlage als auch in der zugehörigen Schaltschrank-Umgebung.

Smart Assembly Quality Control – KI-unterstützte Qualitätskontrolle und Werkerführung

Manuelle Montageprozesse beginnen in der Regel mit der Identifizierung des Schraubfalls am Werkstück. Darauf basierend müssen im Werkzeug die dafür vorgesehenen Prozessparametern ausgewählt werden, um eine sichere Verschraubung zu gewährleisten. Die Verschraubungsdaten, beispielsweise in Form von Schraubkurven, müssen im nächsten Schritt für die Qualitätssicherung dokumentiert und gespeichert werden. Das Ergebnis des Projekts „Smart Assembly Quality Control“ unterstützt den Werker bei all diesen Schritten. (Weiterlesen)

IoT Connector Box – Skalierbare IoT-Retrofitting-Lösung mit Microservices

Zur Realisierung einer digital vernetzen Fabrik im Sinne der Industrie 4.0 ist eine bi-direktionale, echtzeitfähige und internetbasierte Kommunikation mit Maschinen und Anlagen Grundvoraussetzung. Insbesondere „Brownfield“-Produktionsumgebungen stellen große Herausforderungen bei der Schaffung solche einer Daten- und Kommunikationsgrundlage: An den Maschinen liegen Daten aus verschiedenen Quellen in verschiedenen Formaten vor und müssen oftmals über unterschiedliche Schnittstellen angebunden werden.  Diese Herausforderungen werden durch die IIoT Connector Box adressiert, in der alle bestehenden Maschinendaten sowie per Retrofit angeschlossene Sensoren in einer standardisierten Lösung an der Maschine zusammengeführt werden. (Weiterlesen)

Smart Digital Twin Mechatronics  – Effizienzssteigerung in der Instandhaltung durch ganzheitlich verknüpfte Informationen

Bei einem ungeplanten Maschinenstillstand sind in der Praxis Maschineninformationen oft nicht an einer Stelle gebündelt. Mechanische und elektrische Informationen sowie herstellerseitige Dokumentationen sind zum Teil gar nicht digital oder in unterschiedlichen Datenbanken vorhanden. Die hierdurch entstehenden Suchkostenzeiten gehen zulasten einer schnellen Fehlerbehebung. Der Smart Digital Twin Maintenance fasst alle relevanten Maschineninformationen aus den verschiedenen Disziplinen in einem Browser-Interface zusammen. Instandhalter können hierdurch Fehler schneller identifizieren und beheben. (Weiterlesen)

SmartWirAR – Augmented Reality vereinfacht die manuelle Schaltschrankverdrahtung

Obwohl heutzutage die Verdrahtungspläne von elektrischen Schaltschränken oft digital vorliegen, kommt es bei der Montage oft zu einem Medienbruch. Monteure drucken sich die Anweisungen aus, um die Verdrahtung vorzunehmen. Hierdurch entstehen vermeidbare Suchzeiten für die richtigen Verbindungen, dazu steigt die Wahrscheinlichkeit von Fehlern.

Im Projekt SmartWirAR wurde ein auf Augmented Reality basierendes System entwickelt, dass dem Monteur die digitalen Pläne über den physischen Arbeitsplatz projizierte. Vernetzte Werkzeuge führen dabei durch den Verdrahtungsprozess. (Weiterlesen)

Smart Assembly Station – Das Internet of Production ermöglicht flexiblen One-Piece-Flow

Gemeinsam mit den Mitgliedsunternehmen Miele, PTC, Bossard, Elisa und Atlas Copco wurde ein One-Piece-Flow 4.0 für die Montage entwickelt und in der Demonstrationsfabrik umgesetzt. Ein digital vernetztes und mit Lokalisierungssensorik versehenes Montagewerkzeug kann an allen Montagestationen eingesetzt werden. Produkt, Montagewerkzeug, Sensordaten, Stücklisten und Arbeitspläne sind digital über eine IoT-Plattform verknüpft. Das intelligente Werkzeug erhält automatisiert die richtigen Parameter für jede Montagestation. Alle Arbeitsschritte werden automatisch zurückgemeldet und dokumentiert, durch Positionserkennung kann das Werkzeug ausschließlich an dafür vorgesehenen Stationen genutzt werden. Die innovative Montagelösung minimiert Verschwendung und erhöht gleichzeitig Flexibilität und Qualität im Montageprozess.

Laser Cutting in Augmented Reality – Erhöhung der Handlings-Effizienz in der Abwicklung von Laserschneidaufträgen durch AR

Laserschneidmaschinen schneiden bis zu 300 Teile aus einer einzelnen großen Blechplatine. Aus Gründen der Nachhaltigkeit soll dabei so wenig Verschnitt wie möglich anfallen. Um dieses Ziel zu erreichen, werden die Teile möglichst effizient, jedoch nicht geordnet, auf der Platine verschachtelt. Die geschnittenen Teile, die zu unterschiedlichen Aufträgen und Kunden gehören, sind somit unzusammenhängend über die Platine verteilt. Folglich benötigt der Maschinenbediener für die Identifikation und das Sortieren der Teile zusätzliche Auftrags- und Teileinformation, was den Absortierprozess entsprechend zeitintensiv gestaltet.

Das Ziel dieses Sprints mit PTC und Trumpf war die Entwicklung einer Augmented Reality-basierten App, mit deren Hilfe geschnittene Blechteile besser zuordbar sind und der manuelle Sortierprozess erleichtert wird. (Weiterlesen)