Develop³ Systems Engineering 01.2015

ANWENDUNGEN INDUSTRIE 4.0
Flexibles Montagekonzept durch autonome Komponenten
Die Fertigung in der Zukunft
Industrie 4.0 und Integrated Industry sind in aller Munde. Obwohl häufig darüber diskutiert und
erste Ansätze realisiert wurden, wird dennoch viel über die konkrete Umsetzung spekuliert. Die
Harting-Technologiegruppe widmet sich dem Thema unter verschiedenen Aspekten. Deutlich
sichtbar wird dabei das enge Zusammenwachsen von Automatisierungs- und Informationstechnik.
Beide Fachrichtungen gemeinsam ermöglichen eine Umsetzung der Idee der Selbstorganisation
von Produkten und Produktionsmitteln. Dazu ist es erforderlich, dass umfangreiche Kompetenzen
in der Mechanik, der Automatisierungstechnik, der Informationstechnik und insbesondere auch
Wissen über die Möglichkeiten der Integration dieser Bereiche vorhanden sind.
In der Harting-Technologiegruppe ist die Informationstechnik
durch das Unternehmen Harting IT System Integration und die
Automatisierungstechnik durch Harting Applied Technologies kompetent
vertreten. In enger Zusammenarbeit mit dem CoR-Lab der
Universität Bielefeld werden zudem die Kompetenzen der Robotik
und der maschinellen Lern- und Optimierungsverfahren ergänzt.
Über die rein technische Fragestellung hinaus wird auch eine Veränderung
der Arbeitsbedingungen für die am Entwicklungs- und Produktionsprozess
beteiligten Menschen erwartet. Mit dieser Fragestellung
setzt sich Harting ebenfalls intensiv auseinander. Nutzerstudien
an konkreten industriellen Implementierungen ermöglichen
den direkten Vergleich von heutigen Lösungen zu Industrie 4.0.
Neue oder geänderte Rollen werden frühzeitig diskutiert, und es
wird der Frage nachgegangen, wie die technologische Veränderung
die Mitarbeiter optimal unterstützen und im Idealfall von diesen als
Bereicherung gesehen werden kann.
Kurzfristig ist nur ein gemischter Ansatz möglich
Eine der in Industrie 4.0 enthaltenen Visionen ist die Auflösung der
Strukturen der Automatisierungspyramide. Unter dem Schlagwort
IP-all wird davon ausgegangen, dass spezialisierte Feldbusse durch
IP-basierte Standardkommunikation ersetzt werden. Dafür fehlen
heute noch industrietaugliche und echtzeitfähige Lösungen und es
ist kurzfristig nur ein gemischter Ansatz umsetzbar; das heißt die
Nutzung der Vorteile von IP-basierten Systemen mit dezentralisierter
Intelligenz im Zusammenspiel mit hart echtzeitfähigen SPS-Steuerungen
mit eigenen leistungsfähigen Feldbussen.
Mit diesen Forschungsfragen setzt sich die Harting-Technologiegruppe
u.a. im Verbundprojekt „FlexiMon – Flexibles Montagekonzept
durch autonome mechatronische Fertigungskomponenten“
auseinander. Das Projekt ist Bestandteil des Spitzenclusters „It’s
OWL“, welches im „Spitzencluster-Wettbewerb“ des Bundesministeriums
für Bildung und Forschung (BMBF) im Rahmen der
Hightech-Strategie 2020 für Deutschland durchgeführt wird.
Die zunehmende Individualisierung der Produkte aufgrund spezifischer
Kundenwünsche fordert flexible Fertigungssysteme, die es
ermöglichen, maßgeschneiderte Lösungen unter den Bedingungen
der Massenfertigung herzustellen. Harting-Kunden können schon
heute Steckverbinder per Internet regelbasiert konfigurieren und bestellen.
Zukünftige intelligente Produktionssysteme oder sogenannte
Smart Factories werden daraus Fertigungsaufträge ableiten und
selbständig einplanen. Die Produktion erfolgt vollständig vernetzt,
basierend auf digitalen Fertigungs- und Produktionsdaten mit flexiblen
Fertigungsmodulen. Gefordert sind modulare Produktionsplattformen,
die ähnlich effizient wie heutige Smartphones konfiguriert
werden können, aber die Prozesssicherheit und Effektivität moderner
Fertigungslinien aufweisen.
Standardisierte Fertigungszellen
Hierzu forscht Harting in enger Zusammenarbeit mit der Universität
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