SmartF-IT Cyber-physische IT-Systeme zur Komplexitätsbeherrschung einer neuen Generation multiadaptiver Fabriken

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In der Demonstratoranlage werden die bestehenden Herausforderungen der beteiligten Industriepartner abgebildet. Hierzu zählen die Montage unterschiedlicher Produkttypen und Varianten mit Losgröße 1 auf einem Montagesystem sowie eine schnelle Inbetriebnahme und Rückmeldung von Veränderung des Systems durch Kopplung von realer und virtueller Montagewelt.

Die Demonstratorlinie, auf der eine variantenreiche Steuereinheit montiert wird, besteht aus vier Arbeitsstationen, die durch ihren modularen Aufbau und das integrierte Transportsystem miteinander verkettet sind. In den ersten drei Stationen wird das Produkt montiert, wohingegen in der vierten Station die Nacharbeit erfolgt. In den einzelnen Basismodulen der Anlage befinden sich unterschiedliche Montagemodule, die entweder vom Werker für die Montage eingesetzt werden und diesen bei manuellen Tätigkeiten unterstützen. Auf den Bildschirmen der jeweiligen Stationen werden dem Werker mittels Werkerführung Informationen bereitgestellt, welcher Montageschritt als nächstes durchgeführt werden soll und welche Tätigkeiten vorzunehmen sind. Des Weiteren wird der Mitarbeiter durch unterschiedliche Systeme bei der richtigen Bauteilentnahme unterstützt, indem angezeigt wird, aus welchem Kleinladungsträger ein Bauteil zu entnehmen ist. Um Mitarbeiter bei der Montage zu unterstützen, wird zudem ein Leichtbauroboter eingesetzt. Dieser kann flexibel und temporär für unterschiedliche Aufgaben eingesetzt werden, wie z.B. das Anreichen von Bauteilen oder auch die Entnahme von fertig montierten Produkten.

In der virtuellen Planungsumgebung existiert ein virtuelles Modell des Montagesystems sowie der Produktvarianten. Über einen Anforderungs-/Fähigkeitsabgleich können Anpassungen am Produkt virtuel abgesichert werden und über ein agentenbasiertes Steuerungssystem in die Realität übertragen werden. Werden Anpassungen an der realen Anlage vergenommen, so wird über eine Methodik der Anlagenkonfigurationszustand identifziert und in die virtuelle Umgebung übertragen, um das Model kontinuierlich zu aktualisieren. Der Planer hat demzufolge immer einen aktuellen Stand für seine Planung vorliegen, sodass der Informationskreislauf zwischen realer und virtueller Welt geschlossen ist und somit ein cyber-physisches Montagesystem vorliegt.