Interaktiv - Das Kundenmagazin des Fraunhofer IPA 3.2018 | Page 14

14 Titel interaktiv 3|2018 interaktiv 3|2018 Die autonome Produktion (Showcase 4) Titel Gemeinsam zu Industrie 4.0 In diesem Showcase stehen der selbststeuernde Betrieb und »Von Anfang an war das Ziel, dass Unternehmen und das die autonome Optimierung von hybriden Produktions systemen Applikationszentrum gemeinsam Lösungen entwickeln, um Methoden, Produktionssysteme und Geschäftsmodelle zur für die variantenreiche Produktion im Vordergrund. Intelli gente diese schnell in die Industrie zu bringen«, so Kärcher. Und Herstellung personalisierter Produkte. Das Leistungszentrum für Mass Personalization entwickelt Analysen, Optimierungen und Prognosen unterstützen die umgekehrt sollten Probleme, die in der Praxis entstehen, direkt Produktion. Diese Stufe von Industrie 4.0 erlaubt eine dezen- in die Forschung zurückgespielt werden. Auf diese Weise sind Institutsleiter Thomas Bauernhansl sieht in der Entwicklung trale Steuerung und befähigt einzelne Systeme, ihre eigenen strategische Kooperationen entstanden, in denen Mitarbeiter eine weitere Chance: »Im Rahmen von S-TEC stehen unsere Entscheidungen zu treffen. des Kooperationspartners und Wissenschaftler des Fraunhofer Ergebnisse für Industrie 4.0 in einem erweiterten institutsüber- IPA zusammen langfristig an gemeinsamen Fragestellungen greifenden Forschungszusammenhang, ihnen wird dadurch eine arbeiten. noch größere Sichtbarkeit zuteil. Außerdem sind die Möglich - keiten eines schnellen Transfers in den Markt vielfältiger.« »Im Rahmen zahlreicher Projekte haben wir Use Cases identi- »Cloud Navigation« fiziert und entwickelt sowie Unternehmen bei deren Implemen - Kontakt tie rung unterstützt. Auf Basis von Daten konnte das IPA Pro - Susann Kärcher duktionen optimieren und zahlreiche Unternehmen mit Digi - Telefon [phone] talisierungspotenzial analysen und Digitalisierungs strategien auf [email protected] Die Cloud-basierte Navigationstechnologie macht den Einsatz von fahrerlosen Transportsystemen (FTS) verlässlicher, flexibler und ihrem Weg zu Industrie 4.0 begleiten. Außerdem rundeten effizienter. Gleichzeitig ermöglicht der neue Ansatz die wandlungsfähige Produktion und liefert Produktionsplanern wertvolle Workshops und Schulungen den Wissenstransfer ab«, resümiert Petra Foith-Förster Daten für den sogenannten Digitalen Schatten. Kärcher die Erfolge. Telefon [phone] [email protected] Bestandteil dieser Cloud Navigation ist das eigens entwickelte Softwaremodul »Cooperative Longterm-SLAM« (SLAM = Simul - S-TEC übernimmt (mehr auf Seite 16f.) taneous Localization and Mapping): Sämtliche fest im Raum installierten Laserscanner und die Sensoren aller fahrerlosen Trans - portfahrzeuge sammeln gemeinsam Informationen über ihre Umgebung und erstellen daraus eine Umgebungskarte, die fort- Mit dem Applikationszentrum machte das Fraunhofer IPA laufend aktualisiert wird. Aus diesen Daten errechnet der Cloud-basierte Navigationsserver die Routenkarten für jedes einzelne den ersten Schritt, um Unternehmen bei der Einführung von Fahrzeug. Industrie 4.0 zu unterstützen und die Produktion personali- sierter Produkte zu Kosten einer Massenproduktion voran- Für spontan auftretende Hindernisse kommt »Predictive Driver« zum Einsatz und errechnet eine Ausweichroute. Die Weiterent - zutreiben. Jetzt wird das Applikationszentrum Basis und Aus - wicklung des Softwaremoduls »Elastic-Band« ist für die reaktive Pfadplanung zuständig. Kreuzen sich die Routen zweier fahrerloser gangs punkt für weitere Zentren, die im Rahmen des Stuttgarter Transportfahrzeuge, stimmen sich deren Bewegungsplaner über die Cloud miteinander ab. Staus oder gar Kollisionen werden so Technologie- und Innovationscampus, kurz S-TEC, entwickelt vermieden. werden: Ins Zentrum für Cyberphysische Systeme ZCPS fließen die »Smarte Systemoptimierung« Er fahrun gen und das Know-how mit CPS aus dem Applika - Viele Fertigungssysteme umfassen eine Vielzahl an Stationen und arbeiten so schnell, dass Fehlerursachen nicht mehr mit bloßem tionszentrum ein und werden dort weiterentwickelt. Auge erkennbar sind. Das am IPA entwickelte Analysetool erkennt Fehler in verketteten Fertigungssystemen und zeigt deren Ur - sachen sowie die Fortpflanzung automatisiert und echtzeitnah auf. Das Zentrum für Cyber Cognitive Intelligence ZCCI erforscht Schlüsseltechnologie sind lernende Algorithmen, die speziell zur Analyse von schnelltaktenden vollautomatischen Produktions - Applikationszentrum Industrie 4.0 wurden bereits erste An - Algorithmen für Maschinelles Lernen in der Produktion. Im systemen entwickelt wurden. Für die Datenerhebung »von innen« kommt ein hochperformanter Konnektor zum Einsatz, der auf wendungen hierfür entwickelt. Hierbei geht es vor allem darum, die Daten aus der Maschinensteuerung zugreift. Zusätzlich zeichnen intelligente Kameras »von außen« die relevanten Prozess - komplexe Prozesse zu überwachen, intelligent zu analysieren merkmale auf. So entsteht kontinuierlich eine Datenbasis, die synchron an das Analysetool übermittelt wird. Dieses kann nun mit und sie zu befähigen, auch in ungeplanten Situationen eigen- Algorithmen Rückschlüsse ziehen und die Informationen in gewünschter Form aufbereiten. Das Werkzeug arbeitet auch heraus, ständig richtig zu entscheiden. wie die Fehler zusammenhängen und kann sie priorisieren. Es eignet sich zudem für ein automatisiertes Maschinenbenchmarking. So lassen sich damit alle Maschinen eines Maschinenparks auf das höchstmögliche Niveau bringen. Der Einsatz der Smarten Systemoptimierung in der Pharma-, Konsumgüter- und Automotive-Produktion hat bereits Produktivitätssteigerungen von bis zu 15 Prozent erzielt. Mehr auf Seite 18ff. Interview mit dem Leiter des ZCCI, Prof. Dr. Marco Huber n 15