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EU-Forschungsprojekt SkillPro soll Industrie 4.0 beflügeln KIT forscht an intelligenten Maschinen für die smarte Fabrik

Redakteur: Nico Litzel

Das Karlsruher Institut für Technologie (KIT) koordiniert das EU-Forschungsprojekt „SkillPro“, das sich mit „Plug & Produce“ befasst und das Ziel verfolgt, mithilfe von intelligenten Maschinen die Umrüstzeiten in Produktionsprozessen massiv zu senken.

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Kooperation intelligenter Maschinen: Der Robotergreifer übergibt ein Werkstück an eine bewegliche Plattform, die es zum nächsten Arbeitsschritt fährt.
Kooperation intelligenter Maschinen: Der Robotergreifer übergibt ein Werkstück an eine bewegliche Plattform, die es zum nächsten Arbeitsschritt fährt.
(Irina Westermann)

Ob Möbel, Kleidung oder Kugelschreiber – in Massen produzierte Industriegüter lassen sich besonders günstig herstellen. Künftig sollen sich auch kleine Auflagen individualisierter Produkte schnell und effizient fertigen lassen. Wissenschaftler am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) arbeiten hierfür intensiv an intelligenten Fertigungsmaschinen, die miteinander kommunizieren

Bislang gilt: Von Auftrag zu Auftrag muss für jedes neue Produkt, das gefertigt werden soll, zumeist auch der Produktionsprozess umgestellt werden. Sollen nur geringe Stückzahlen gefertigt werden, so rechnet sich das selten, denn das Vorbereiten, das Einrichten und das Programmieren des Maschinenparks kann wesentlich länger dauern, als dann die eigentliche Fertigung.

Fertigungstechnik und IT verschmelzen

Hier setzt das von der EU mit 3,8 Millionen Euro geförderte Forschungsprojekt „SkillPro“ an. In den Werkhallen der „Industrie 4.0“, so die Vision, werden Fertigungstechnik und IT miteinander verschmelzen, sodass sich Werkzeuge und Roboter untereinander verständigen können. Am KIT arbeiten Informatiker, Elektrotechniker und Wirtschaftsingenieure und Maschinenbauer zusammen, um „Plug & Produce“ zu verwirklichen. Bei diesem „Einstecken-und-Produzieren“-Verfahren sollen sich die Fertigungsmaschinen im Verbund eigenständig auf das jeweils zu fertigende Produkt einstellen.

„Von Maschinen, die mit zusätzlicher Intelligenz ausgestattet sind und miteinander kommunizieren, erwarten wir eine deutliche Reduktion der Umrüstzeit“, sagt Diplomingenieur Thomas Maier, Geschäftsführer des Instituts für Informationsmanagement im Ingenieurwesen (IMI) am KIT.

So könne eine mit Kamerasensoren ausgestattete Maschine auch bei wechselnden Produkten das jeweilige Werkstück optisch erkennen und nach Prüfung von Form und Lage entscheiden, wie sie in diesem Fall ihren Greifarm oder ihre Saugnäpfe einsetzt und wo sie das Stück ablegt. Die mit unterschiedlichen Fähigkeiten wie Greifen, Schweißen oder Kleben ausgestatteten Maschinen erkennen, je nach Produkt, ihre eigene Aufgabe sowie den nächsten Produktionsschritt. Darüber hinaus kommunizieren sie mit Nachbarmaschinen und wissen, ob sie zum Beispiel einen fahrenden Roboter anfordern müssen, der das Produkt zur nächsten Arbeitsstation oder in die Versandabteilung der Firma transportiert.

Software optimiert Effizienz

Zu diesem Lösungskonzept tragen nach Angaben des KIT vor allem Neuentwicklungen auf dem Gebiet der Informatik bei. So kann mithilfe einer speziell entwickelten Software bereits vor dem eigentlichen Produktionsstart errechnet werden, in welcher Montagelinie die Aufträge am effizientesten ausgeführt werden.

Insbesondere kleine und mittlere Unternehmen sollen von dem intelligenten Produktionssystem profitieren und es ihnen ermöglichen, Nischenprodukte, die in Gestalt oder Passform variieren, kostengünstig zu produzieren. „Die Firmen können individualisierte Massenproduktion anbieten und flexibel auf Nachfrageschwankungen reagieren“, erklärt Maier. Die Möglichkeit, die Produktion kleiner Stückzahlen schneller abzuwickeln, sei ein Mittel die europäische Industrieproduktion zu stärken.

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