Digitale Fabrik simuliert Fertigungsprozesse in der Cloud

Written by on 27. April 2016

Neuer Forschungsschwerpunkt Automation & Robotics – Digitalisierung der Produktion

Digitale Fabrik an der Fachhochschule Technikum Wien

DI Dr. Kurt Hofstädter

Das Institut für Advanced Engineering Technologies an der FH Technikum Wien entwickelt mit der Digitalen Fabrik einen Pilotraum, der automatisierte Produktionsprozesse von morgen physisch aufbaut und zugleich als digitales Abbild („Digital Twin“) simuliert. Am Beispiel einer Montage von Achslagerböcken wird untersucht, wie sich durch diese sowohl reale als auch virtuelle Vernetzung unterschiedlicher Industrieroboter künftige Produktionsszenarien sicher, effizient und wettbewerbsstark gestalten lassen.

„In der gesicherten Cloud tauschen die am Herstellungsprozess beteiligen Unternehmen z.B. Produkt- und Auftragsdaten aus. Gleichzeitig kommunizieren die einzelnen Fertigungssysteme und Bauteile über das Internet miteinander. Alle Beteiligten können jederzeit zugreifen, wobei aber firmenvertrauliche Daten geschützt bleiben“, so Erich Markl, Leiter der Instituts für Advanced Engineering Technologies der FH Technikum Wien und Projektleiter der digitalen Fabrik.

„Dabei sind einzelne Produktionsschritte variabel. Hat ein Hersteller gerade eine sehr hohe Auslastung und würde sich aufgrund von Engpässen der nächste Fertigungsschritt verzögern, zieht man einfach einen anderen vor. Das Gleiche gilt, wenn eine Maschine ausfällt: ein anderes Unternehmen in der Cloud oder eine andere Produktionsressource kann einspringen und den Fertigungsschritt mit dem gleichen Know-how vollziehen. Wenn es Unternehmen gelingt, im Zuge der Digitalisierung diese technolo­gische Austauschbarkeit zu schaffen, sichert das selbst in hochveränderlichen Umfeldern die Kontinuität der Produktion“, so der Institutsleiter.

Mohammed Aburaia, stellvertretender Studiengangsleiter Mechatronik/ Robotik, erklärt die Abläufe in der digitalen Fabrik:

  • Im Eingangslager werden die Bauteile durch einen KUKA-Roboter vereinzelt und auf eine Produktpalette gelegt. Zwei autonome Transportroboter derDigitale Fabrik an der Fachhochschule Technikum Wien Firma Festo vom Typ Robotino, transportieren die Produktpalette von Station zu Station.
  • Für den anschließenden Fräsprozess liefert ein Robotino die Teile an eine der zwei Frässtationen (ABB oder KUKA). Die Stationsentscheidung erfolgt in Abhängigkeit von der Auslastung bzw. von der Verfügbarkeit der beiden Frässtationen.
  • Dem folgt der Transport zur eigentlichen Montage. Hier bestückt ein Wittmann Portalroboter die Montageanlage von SMC.
  • Nach erfolgreichem Montageprozess wird das Produkt an die Qualitätsstation geliefert. Zum Zweck der Qualitätsprüfung überprüft ein Festo Delta Roboter das Produkt mittels bildgebender Verfahren (Kamera) nach optischen Qualitätskriterien. Entspricht das Produkt den Kriterien, so wird es an die Verpackungsstation weitergeleitet.
  • Auf der Verpackungsstation wird das Produkt durch einen KUKA Roboter verpackt und sodann zum Ausgangslager transportiert.
  • Im Ausgangslager bestückt ein Wittmann Roboter einen mobilen Roboter (Taurob), der das Produkt dann „außerhalb“ der Fabrik ausliefert.

Labor-Equipment im Wert von 1 Mio. Euro
International führende Technologiehersteller haben für die digitale Modellfertigung Robotersysteme und Automatisierungshard- und -software im Wert von rund einer Million Euro zur Verfügung gestellt. „Dies zeigt den enormen Vertrauensvorschuss, den die Wirtschaft in unseren Weg zur digitalen Fertigung setzt“, so Markl. Am Beispiel der Achslagerbockmontage zeigt die Modellfabrik, wie sich künftige flexible Fertigungsszenarien gestalten lassen. Eine wichtige Rolle spielt dabei auch die Frage, wie Menschen künftig mit immer autonomeren Maschinen in einem gemeinsamen Arbeitsraum – und trotzdem sicher –zusammenarbeiten können.

Digitale Fabrik an der Fachhochschule Technikum WienNeuer Forschungsschwerpunkt Automation & Robotics an der FH Technikum Wien
Die Fachhochschule zählt im FH-Sektor zu den Top-5 im Bereich Forschung & Entwicklung. Um den rasanten Entwicklungen im Bereich der intelligenten Produktionsprozesse gerecht zu werden, hat die FH ihre strategischen Forschungsschwerpunkte um das Entwicklungsfeld Automation & Robotics erweitert.

„Die Vernetzung über das Internet und die Verwertung der Daten ermöglichen vielfältige technische Konzepte und Geschäftsmodelle“, so Markl. Treibende Kraft ist dabei die Digitalisierung der Maschinen, Werkstücke und Produkte. Innovative Automations- und Robotiklösungen kombinieren Maschinenbaukompetenz mit hochentwickelten Sensorkonzepten und immer leistungsfähigeren Algorithmen.

 

 

Aus- und Weiterbildung für Unternehmen
Rund um die Digitale Laborfabrik sind zahlreiche Aus- und Weiterbildungschancen entstanden. Dies reicht von der Einbindung in die Studiengänge Digitale Fabrik an der Fachhochschule Technikum WienMaschinenbau, Mechatronik/ Robotik und internationales Wirtschaftsingenieurwesen (Übungslabor, Semesterprojekte, Abschlussarbeiten) über Veranstaltungen und Open-Lab -Walks in der Fabrik bis hin zu spezifischen Seminaren für Fach- und Führungskräfte der Industrie.

Fachhochschule Technikum Wien
Mit bisher mehr als 9.000 AbsolventInnen und 4.000 Studierenden ist die Fachhochschule Technikum Wien Österreichs einzige rein technische FH. Das Studienangebot umfasst aktuell 13 Bachelor- und 17 Master-Studiengänge sowie fünf Master-Lehrgänge, die in Vollzeit, berufsbegleitend und/oder als Fernstudium angeboten werden. Die FH Technikum Wien wurde 1994 gegründet und erhielt im Jahr 2000 als erste Wiener Einrichtung Fachhochschulstatus. Seit 2012 ist sie Mitglied der European University Association (EUA). Sie ist ein Netzwerkpartner des FEEI – Fachverband der Elektro- und Elektronikindustrie. www.technikum-wien.at

 

Mehr zu diesem Thema und ein Gespräch mit Experten hören Sie am 27.4.2016 ab 17 Uhr auf Radio Technikum.


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