Selbst ist die intelligente Produktionsanlage

Das Konsortium mit Projektträger Foto: Waldemar Titov

Die Produktionsanlage der Zukunft soll eigenständig ihren Zustand überwachen und Fehler beheben. Forschergruppe der Hochschule Karlsruhe arbeitet an zuverlässigen, resilienten Fabriken. – Pressemitteilung zum gemeinsamen Kick-Off am 09.05.2019

Wie lassen sich intelligente Fabriken entwickeln, die Fehler autonom erkennen und selbst Maßnahmen zur Behebung einleiten? Dieser Frage geht das Forschungsprojekt RESPOND nach. Die Ergebnisse sollen einen Beitrag dazu leisten, wie die Fertigung noch autonomer und dynamischer werden kann. Ziel ist es individuelle Produkte automatisiert und zuverlässig herzustellen.

„Produktionsanlagen sind schon heute oft automatisiert, jedoch können während der Herstellung von Produkten viele Fehler auftreten“, erläutert Prof. Dr. Thomas Schlegel, der das Projekt am Institut für Ubiquitäre Mobilitätssysteme (IUMS) der Hochschule Karlsruhe – Technik und Wirtschaft leitet. Je größer die Variantenvielfalt, je kleiner die Stückzahlen individueller Produkte, desto komplexer würde auch die Produktion sowie die Behebung von Fehlern. „Sich selbst heilende, vernetzte Maschinen und Fabriken helfen uns dabei, die Prozesse in der Produktion robust und dynamisch auszuführen“, so Professor Schlegel weiter..

Intelligente Technologien voranbringen

Zum Kick-off trafen sich am Donnerstag den 09.05.2019 alle Forschungspartner, bestehend aus Vertretern von Wirtschaft und Forschung, gemeinsam mit dem Projektträger. Zusammen untersuchen sie im Projekt RESPOND (Resiliente soziotechnische Prozesse im industriellen Internet der Dinge) wie sie bestehende Technologien weiterentwickeln können damit Fabriken die Fähigkeit erhalten sich selbst zu überwachen, zu heilen und zu organisieren – diese Fähigkeiten sind auch unter dem Stichwort Selbst-X-Eigenschaften bekannt. Dafür betrachtet die Forschergruppe verschiedene Abstraktionsebenen einer Fabrik: angefangen bei einzelnen Maschinen über Produktionsanlagen und die Aggregation von Sensordaten bis hin zum Workflowmanagement, das die Ausführung von Produktionsschritten auf hoher Abstraktionsebene organisiert.

Fabriken verstehen Produktionsschritte

Ein wichtiger Aspekt ist die Modellierung von Prozessen und Kontext, die den Ablauf und die Situation der Produktion beschreiben, um Abweichungen vom gewünschten Verhalten zu erkennen und darauf reagieren zu können. Fällt zum Beispiel eine Maschine aus, muss ein intelligentes Produktionssystem erkennen, welche Maschine als Ersatz dienen kann, der Materialfluss muss umgeleitet werden und Fabrikarbeiter müssen benachrichtigt werden. Dafür werden Informationen über die Fähigkeiten der Maschinen, der Produkte, sowie über nachfolgende Bearbeitungsschritte und anderer Randbedingungen benötigt. Auch die Unterstützung des Menschen bei der Steuerung und Interaktion mit dem komplexen System der Industrie 4.0 mit Hilfe der Resilienz-Technologien steht dabei auf dem Programm.

Bunt gemischte Forschergruppe

Neben der Hochschule Karlsruhe arbeiten Großunternehmen, wie die Software AG, Anwendungspartner wie die SITEC sowie weitere Forschungsinstitute wie das Fraunhofer IWU und das KIT am Projekt mit. Kleine und mittlere Unternehmen sind mit der IBIZ und der INTEC vertreten. Das Forschungsprojekt wird vom Bundesministerium für Bildung und Forschung bis Februar 2022 gefördert und soll bald erste Ergebnisse liefern.

 

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