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Metall & Technik
Neue Produktionskonzepte integrieren Prozesswissen und lernen daraus
Fabrik der Zukunft
Wissen ist Macht – Nicht-Wissen macht ineffizient – auch und gerade was die Fertigung der Zukunft und ihre
Erfolgsaussichten auf den globalen Märkten angeht. Davon sind jedenfalls die Forscher des Stuttgarter Fraunhofer- Weikersheim
Instituts für Produktionstechnik und Automatisierung (IPA) überzeugt. So wird denn auch IPA-Chef Prof. Dr.-Ing.
Frick,
Engelbert Westkämper nicht müde, darauf hinzuweisen, dass „zukunftsorientierte Produktionssysteme die Nutzung
von Wissen auf allen Hierarchieebenen erfordern“.
Walter
Von Walter Frick Abbildung:
Die Fabrik der Zukunft, betont Professor Westkämper,
„erfordert lernfähige, ganzheitliche Produktionssysteme
auf der Basis von Lerneffekten in allen Stufen der
Prozessketten von der Konzeption und Konfiguration bis hin
zu den After Sales Servicebereichen.“ Es gehe darum, durch
Integration von Wissensbausteinen in die Engineering-Systeme
höhere Produktionsleistungen zu erzielen. Die besondere
Innovation liege dabei in der Lernfähigkeit von Simulationssystemen.
Bisher war die IT-Landschaft in produzierenden Unternehmen
durch die organisatorische und funktionale Trennung
von Planung und operativem Betrieb geprägt. Nach Einschätzung
des IPA-Forschers sind die industrielle Produktion und
ihre Planung künftig ohne moderne Werkzeuge der Digitalen
Fabrik nicht mehr denkbar.
Jedoch habe sich die durchgängige und integrierte Fabrik-
und Prozessplanung in kaum einem Unternehmen bisher
praktisch durchgesetzt.
Das IPA-Forschungsthema „Grid Engineering for Manufacturing“
(GEM), so Westkämper,
„ist ein innovativer Ansatz im
Bereich des vernetzten, digitalen
und wissensbasierten Herstellungsprozesses,
der sich auf die
durchgängige und integrierte Entwicklung
des Produkts sowie auf
die Fabrik- und Prozessplanung
konzentriert.“
Basierend auf diesem Ansatz
• automatische
Absperrsysteme
• Fahnenmasten
• Transparentanlagen
www.sonnleithner.at 07255 73110
28 6/7 | 2011
wurde am IPA eine Integrationsplattform
entwickelt, die eine
durchgängige und mehrskalige
Fabrik- und Prozessplanung
ermöglicht: Das im Februar 2011
eröffnete Demonstrationszentrum
„Gemlab“ (Grid Engineering for
Manufacturing Laboratory).
Nachhaltig Fabriken planen und betreiben
Nur mit einem ganzheitlichen Ansatz, der alle Lebenszyklusphasen
einer Fabrik berücksichtigt, sind die Anforderungen
an die Produktion der Zukunft zu bewältigen.
Ergebnisrelevante Entscheidungen während des Planungsprozesses
können nur anhand korrekter und aktueller
Informationen getroffen werden. Professor Westkämper:
„Insbesondere in den Phasen strategischer Planung und
Fabrikbetrieb basieren diese Entscheidungen bisher in
der Regel auf unscharfen Informationen.“ Gerade bei der
Lösung komplexer Planungsaufgaben sei die enge, interdisziplinäre
Zusammenarbeit über Abteilungsgrenzen hinweg
also unerlässlich. Fabrikausrüster wünschen sich eine
Konfigurierbarkeit der Anlagen aus Baukästen und standardisierten
Modulen, um ihren Kunden schneller zuverlässige
Lösungen anbieten zu können. Ferner sollen die
Konzepte durch adaptive Systeme schneller an wechselnde
Fertigungsaufgaben angepasst werden können.
Der Aufschwung in den ersten Jahren dieses Jahrtausends,
erläutert IPA-Chef Westkämper, „erhielt deutliche Impulse
durch die Informations- und Kommunikationstechnologie
und die Mechatronik. Aus der jüngsten Krise entstanden
strukturelle Veränderungen und neuartige Produktionskonzepte,
die beeinflusst werden durch die aktuellen
Megatrends.“ Dazu gehören unter anderem Urbanisierung,
Globalisierung (weltweite Vernetzung von Märkten und
Produktionen), Individualisierung der Produkte, Technologie
und Nachhaltigkeit.
„Wissen zu Wertschöpfung machen“
Wissen zu Wertschöpfung zu machen, so Westkämper weiter,
sei eine der großen Herausforderungen der Produktionstechnik:
„Ich bin überzeugt davon, dass wir Wissen in
Form von Modellen, kognitiven IT-Systemen, wissensbasierten
Engineering-Systemen und wissensbasierten Steuerungen
in vielen organisatorischen und technischen Prozessen
für eine zuverlässige und schnelle Veränderung