Industrie 4.0

Im Zuge technischer Weiterentwicklungen sind sowohl Fertigungsprozesse als auch Produktionssysteme durch eine wachsende Komplexität gekennzeichnet. Parallel bewirkt die stetig zunehmende Durch­drin­gung der Produktionstechnik mit modernen Komponenten der Informations- und Kommunikationstechnik, dass bereits heute eine große Menge unter­schied­licher Daten mit einem direkten oder indirekten Bezug zur Produktion erfasst werden.

Aber wie lassen sich diese Daten verarbeiten und als Informationen so zur Verfügung stellen, dass diese in komplexen Produktions­szenarien unterstützend wirken?

Am Fraunhofer IWU werden industrierelevante Lösungen konzipiert und umgesetzt, durch die Mitarbeiter in komplexen Produktions­um­gebungen verstärkt in die Entscheidungsfindung einbezogen werden können, indem die richtigen Informationen als kontextbezogenes »Wissen« und als Ent­scheidungsbasis bereitgestellt werden – fokussiert auf Wertschöpfung in neuen Geschäftsmodellen. Moderne Ansätze der Industrie 4.0 werden zur Umsetzung smarter Fabriken angewandt, um so die stetig wachsenden Herausforderungen in der Produktion zu bewältigen. Um Kernansätze wie beispielsweise eine dezentrale Steuerung der Produktion, basierend auf lokalen Entscheidungen intelligenter – ggf. auch autonomer Komponenten der Produktionstechnik – zu ermöglichen, werden geeignete Daten und darauf abgeleitete Informationen ermittelt und bereitgestellt.

 

Bauteilidentifikation und -verfolgung

Die Einzel- oder Chargenidentifikation von Bauteilen und Behältern ist für Anwendungen in der Logistik, für die Rückverfolgbarkeit von Qualitätsdaten aber auch zur Realisierung intelligenter, typenflexibler Maschinen und Anlagen essenziell. Daher bieten wir unseren Kunden die Entwicklung integrierter Systemkonzepte für die Verfolgung von Material in der Fertigung. Unter Einbezug von Expertise aus den Bereichen der Informationstechnik und des Maschinenbaus wählen wir die optimale Technologie zur automatischen Identifikation aus. Dazu zählen Funklösungen, wie RFID- und Bluetooth-Konnektivität oder optische Kennzeichnungen wie Barcode oder QR-Code-Identifikation. Ergänzend ermitteln wir, wie sich eine durchgängige Markierung von Teilen, und die Erfassung und Auswertung von Bewegungsdaten speziell beim Kunden umzusetzen lässt.

 

Softwareentwicklung

Moderne Softwarelösungen für die Planung, Steuerung und Optimierung von Produktionsanlagen bilden einen wichtigen Baustein für die Umsetzung smarter Fabriken. Dabei betrachten wir stets den gesamten Lebenszyklus von Softwaresystemen. Beginnend bei der Analyse der Problemstellung, über den Architekturentwurf und die eigentliche Entwicklung, bis hin zur Installation und Wartung der Software, arbeiten wir eng mit unseren Kunden zusammen. Im Fokus unserer Industrie-4.0-Aktivitäten stehen insbesondere die Zusammenführung passender Datenbanken, Softwarebibliotheken und Applikationsframeworks. Auf diese Weise schaffen wir innovative Lösungen zur Planung von Prozessen, intelligenten Steuerung von Produktionssystemen sowie Erfassung und Auswertung von Produktionsdaten.

 

Daten- und Informationsmanagement

Viele Komponenten der Produktion, aber auch der Produktionsinfrastruktur stellen bereits heute vielfältige Daten hinsichtlich Betrieb, Rückverfolgbarkeit oder Ressourcenverbrauch zur Verfügung. Deren intelligente Verknüpfung mit Datenbeständen anderer produktionsrelevanter IT-Systeme ermöglicht eine raffinierte Informationsaufbereitung. Damit wird, über das reine Monitoring hinaus, die Grundlage zur aktiven Steuerung von Fabriken geschaffen. Die so gewonnene Transparenz lässt sich konsequent zur Effizienzsteigerung in Fertigungsprozessen, aber auch im Ressourceneinsatz nutzen.

  • zunehmende Durchdringung der Produktionstechnik mit modernen Komponenten der Informations- und Kommunikationstechnik
  • wachsende Bedeutung der »Ressource Daten« zur stetigen Erhöhung der Fertigungstransparenz
  • um basierend darauf neue Informationen ableiten zu können
  • Integration von in Einzelsystemen verwalteten Daten, multivalente Datennutzung
  • innovative Lösungen zur problemorientierten Auswertung produktionsrelevanter Daten über deren eigentlichen Erfassungsgrund hinaus
  • Ermittlung neuer Informationen auf erweiterten/integrierten Datenbeständen 
  • »BigData zu SmartData«

Es sind neue Ansätze zur Komplexitätsbeherrschung erforderlich: Konzepte der Industrie 4.0.

Fabrikorganisation

  • Materialflusssimulationsstudien (auch mit Energie)
  • Wertstromanalysen
  • Logistik-/Fertigungssystemplanung
  • Kapazitäts-, Engpassanalyse und Optimierung

Energie- und Ressourceneffizienz

  • Energie-/Ressourceneffizienzberatung
  • Gestaltung energieeffizienter Prozesse
  • Energieversorgungskonzepte
  • Energiedatenvisualisierung

Daten und Information in der Produktion

  • SmartData – Erfassung, Verwaltung und Auswertung großer Datenmengen
  • Softwareengineering in Industriequalität (Java, .NET, …)
  • Lösungen zur Kennzahlenermittlung (TEEP, OEE, …) und zustandsorientierten Instandhaltung
  • Produktrückverfolgung, Einsatz von AutoID-Lösungen

Menschzentrierte Produktion

  • Assistenzsysteme/mobile-IT
  • Ergonomie- und Zeitwirtschaftsstudien (MTM, REFA)
  • kundenspezifische Trainings
  • web-basierte App-Entwicklung

Maschinentechnik

  • Faro-Laserscanner für die 2D/3D Erfassung von Gebäudegrundrissen und Inventar
  • EnDav Mobile (Mobiler Messkoffer mit Sentron)
  • Volumenstrommessgerät für Gase und Flüssigkeiten
  • Indoor-Navigation
  • Anwendungsdemonstrator AutoID-Technologien
  • Virtualisierbare IT-Infrastruktur (I4.0-Backend)

Software

  • Plant Simulation
  • Process Designer
  • visTABLE
  • EMA Editor menschliche Arbeit
  • Tarakos VR Logistikplaner
  • Daten- und Diensteplattform LINKED FACTORY