Projekt

iWePro - Intelligente selbstorganisierende Werkstattproduktion

Das Forschungsprojekt IWEPRO setzt mit seiner Zielsetzung auf der Ebene der Werkstattfertigung an, da hier durch flexible Produktionsstrukturen mit autonom agierenden Komponenten erhebliche Vorteile gegenüber zentral gesteuerten starren Strukturen geschaffen werden können. Eine solche "smarte" Werkstattfertigung besteht aus dezentralen Strukturen mit kleinen Regelkreisen und basiert auf einer effizienten, ergebnisorientierten Kommunikation und vernetzten Kooperation aller am Produktionsprozess beteiligten Mitarbeiter und benötigten Ressourcen. Die Werker sind zukünftig in der Lage, auf Basis intelligent vernetzter Produkte, Produktionsmaschinen, Fertigungsressourcen etc., die untereinander Auftrags- und Fertigungsinformationen austauschen, situationsorientiert Entscheidungen zu treffen.

 

 

Projektziele

Ziel ist es, Lösungen zu entwickeln, mit denen es möglich sein wird, dass intelligent vernetzte Produkte, Produktionsmaschinen, Transportsysteme und Fertigungsressourcen untereinander Auftrags- und Fertigungsinformationen austauschen und aufgaben- und situationsorientiert mit den Werkern kooperieren. Eine solche "smarte" Werkstattfertigung ermöglicht eine vorausschauende Bewirtschaftung und zeitgerechte Bereitstellung für die anstehenden Fertigungsaufträge. Im Zentrum stehen die Synchronisation von zentralen und dezentralen Steuerungs- und Überwachungsfunktionen durch die Anbindung der virtuellen IuK-Welt mit den realen Objekten, die Einbindung der Werkstattmitarbeiter für planende, steuernde und überwachende Aufgaben in einem Cyber-Physischen Produktionssystem und die methodische Unterstützung für die partizipative Gestaltung und Einführung solcher Lösungen. Es ist notwendig, dass die mit diesem System arbeitenden Beschäftigten auf ihre neue Aufgabe, die hohe Flexibilität erfordert, vorbereitet werden. 

Vorgehensweise

Ausgehend von Randbedingungen in einem abgegrenzten Fertigungsbereich wird das Szenario für die zukünftige Werkstattfertigung mit intelligenten kommunizierenden Komponenten konzipiert und modelliert. Das Zusammenspiel einer dezentralen verteilten Produktionssteuerung mit den Anlagenkomponenten und das Verhalten des Gesamtsystems werden anhand von Simulationen untersucht. Im Projekt entstehen Werkzeuge zur Modellierung und Simulation, ein adaptives Fertigungsmanagementsystem, eine geeignete Kommunikations-Infrastruktur, eine wissensbasierte selbstlernende Werkstattsteuerung, autonome dezentrale Software-Agenten, eine interoperable Werkzeugmaschine sowie intelligente Vorrichtungen. Diese Entwicklungsarbeiten werden von soziologischer Arbeitsforschung begleitet, um Management wie Produktionsmitarbeiter von Anfang bei der menschengerechten Gestaltung zu beteiligen und sie reibungslos als Akteure in das Fertigungssystem einzubinden als auch Qualifizierungsperspektiven vorzubereiten.
Dabei wird ein Migrationskonzept mit abgestufter dezentraler Intelligenz und Vernetzung der Teilsysteme erarbeitet. Dies umfasst ganzheitlich Technik, Geschäftsprozess und Qualifizierung in Form eines erweiterbaren Schalenmodells mit Produkten, Maschinen, Werkzeugen, Vorrichtungen und Transportsystemen. Die Erprobung und Validierung der neuen selbstorganisierenden Werkstattfertigung mit Einbindung des Werkstattpersonals erfolgt in einem Anwendungsszenario zur Teilefertigung mit hohem Variantenreichtum im Automobilbau.

Ergebnisse und Anwendungspotenzial

Die zu erwartenden Ergebnisse werden sich auch durch andere Systemanbieter und Branchen der Herstellung von variantenreichen hochwertigen Produkten nutzen lassen, z.B. in der metallverarbeitenden Industrie mit ihren Zulieferfirmen, im Maschinenbau, dem Fahrzeugbau oder in der Medizintechnik. Die Lösungen für die selbstorganisierende Werkstattfertigung bieten das Potential für einen breiten Transfer insbesondere in kleine und mittelständische Fertigungsbetriebe.

Weitere Informationen

Projektsteckbrief

Informieren Sie sich in unserem Projektsteckbrief über iWePro

Anprechpartner unf Kontaktformular

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Förderhinweis

Dieses Forschungs- und Entwicklungsprojekt wird mit Mitteln des Bundes-ministeriums für Bildung und Forschung (BMBF) im Rahmenkonzept „Forschung für die Produktion von morgen“ gefördert und vom Projektträger Karlsruhe (PTKA) betreut.