Modellfabrik - Industrie 4.0 kompakt dargestellt

Die Industrie 4.0 Modellfabrik des Instituts für angewandte Automation und Mechatronik zeigt anschaulich industrielle Anwendungen und deren Prozesse. Mit Hilfe von vollautomati­sierten Anlagen, fahrerlosen Transport­systemen, autonomer Robotik, aber auch Handarbeit erfährt der Besucher moderne Industriekonzepte und Integrations­lösungen. Eine Besonderheit liegt im ganzheitlichen Ansatz der Forschung. So konfiguriert und bestellt der Besucher im FH eigenen Webshop Produkte, stößt in einem Single-Piece-Workflow die automatisierte Fertigung an, beobachtet seine Bestellung in der Produktion und hält am Ende sein individuelles Produkt in den Händen.

Deltaroboter sind durch ihre hohe Geschwin­digkeit und Präzision ideal für Montage­prozesse in einer flexiblen Produktion geeignet. Gleichzeitig spielen Industrieroboter eine große Rolle bei der Automatisierung und dienen daher als Grundlage für Industrie 4.0. Die Automated Car Assembly Station (ACA) zeigt auf, wie kundenspezifische Produkte zunächst generiert und anschließend auf einem Industrieroboter ohne menschliche Interaktion gefertigt werden. In diesem Projekt wird eine flexible Positionierung der Lego Duplo Steine mit variablen Bauplänen ermöglicht. Eine Besonderheit ist der entwickelte IoT Adapter, der eine Vernetzung des ABB Flexpickers mit dem ERP System ermöglicht. Der Roboter wird dabei über einen vorhandenen LAN Port an das interne Netzwerk angeschlossen und damit eine bidirektionale Kommunikation mit dem laboreigenen Webshop ermöglicht. Dadurch entsteht ein automatisierter Datentransfer vom Webshop zum Roboter, welcher die Auto Modelle in Bewegungsabläufe übersetzt.

Im Rahmen des Car Manufacturing Cubes (CMC I4.0) wurde auf der Basis von RAMI 4.0 eine Systemlösung entwickelt, die alle Aspekte der digitalen Fabrik rund um Industrie 4.0 be­rücksichtigt und in einer kompakten Industrie 4.0 Anlage für die individualisierte Produktion von Lego Duplo Autos implementiert. Für das Datenmanagement und die Abbildung der Geschäftsprozesse wurde eine open-source Webshop Lösung eingesetzt. Durch geeignete Adapter und Erweiterung der Services entstand eine Industrie 4.0 kompatible Anwendung. Der CMC bildet den gesamten Prozess von der Lagerhaltung, Bestellwesen und Finanz­dienstleistung bis hin zur Produktion mandantenfähig umsetzt. Für die Kommuni­kation werden ausschließlich bewährte Protokolle eingesetzt. Auch auf der Produktionsebene wurde konsequent eine hierarchische Kommunikation realisiert, die zwischen Echtzeit und nicht Echtzeit unterscheidet und den einschlägigen Standards der IT-Sicherheit genügt. Gerade für den Education Bereich ist so eine skalierbare Plattform entstanden, die den Anforderungen an Industrie 4.0 genügt.

Der Augmented Reality Handarbeitsplatz (ARMW) demonstriert wie manuelle Tätigkeiten durch den Einsatz neuer Technologien effizienter und mit geringerer Fehleranfälligkeit durchgeführt werden können. Der Hand­arbeitsplatz bietet software­basierte Rüst­vorgänge und eine automatische Erfassung von Arbeitsschritten bei einem minimalen Sensoraufwand. Dies führt zu einer starken Verkürzung von Schulungs-, Rüst- und Wartungszeiten. Darüber hinaus wird ein Single-Piece-Workflow in der digital unterstützten Handarbeit möglich. Der Augmented Reality Handarbeitsplatz basiert auf einem FIFO Regal mit Rückführung. Eine Besonderheit ist das flexible und konfigurier­bare Pick-by-Light-System. Durch eine geführte Installation ist eine softwarebasierte Umrüst­möglichkeit für unterschiedliche Behälter und Betriebsmittel möglich. Diese ermöglicht eine geführte Umrüstung innerhalb von wenigen Minuten. Durch Augmented Reality Unterstützung kann der Mitarbeiter in unterschiedlichen Tiefen in der Bearbeitung angeleitet werden. Die Grifferkennung erfolgt durch minimale Sensorik. Arbeitsfortschritts­kontrolle und Evaluierung der OEE ermöglicht eine umfassende Einbettung von Handarbeit in den digitale Shopfloor.

Ansprechpartner

Prof. Dr.-Ing. Jörg Wollert

Teaching Subject Mechatronik und Eingebettete Systeme
Room 02303
T: +49.241.6009 52503
F: +49.241.6009 52681
wollert(at)fh-aachen.de | Homepage | Schedule of Events