Entwicklung eines durchgängig digitalen Produktentstehungsprozesses mit lernendem Assistenzsystem (DiProLeA)

Problemstellung
Branchenübergreifend untergliedert sich der Produktentstehungsprozess immer in die Konzept-, Entwicklungs- und Produktionsphase. Unternehmensintern werden produktbezogene Informationen dieser Phasen jedoch aufgabenbezogen in verschiedenen Systemen und Datenbanken hinterlegt. Eine durchgängig digitale Vernetzung dieser Systeme bietet ein hohes Potenzial, der steigenden Variantenvielfalt sowie den zunehmenden Qualitätsanforderungen in der Fertigung erfolgreich zu begegnen. Dazu wird ein modulares und branchenunabhängiges Assistenzsystem benötigt, das gemeinsam mit den am Prozess beteiligten Mitarbeitern, unter Berücksichtigung von manipulationssicherer Nachverfolgbarkeit, den Produktentstehungsprozess optimiert.

Projektziel
Ziel des Forschungsprojekts DiProLeA ist die Entwicklung eines unternehmensinternen und nutzerzentrierten Assistenzsystems für einen durchgängig digitalen Produktentstehungsprozess. Damit kann ein wissensbasiertes digitales Engineering ermöglicht werden. Das zu erarbeitende Assistenzsystem zentralisiert Prozessinformationen und stellt dem Anwender sozio-technische, aufgabenspezifische Unterstützung bereit. Die Interaktion der beteiligten Unternehmensbereiche – vom Produktdesign bis hin zur Fertigung – wird ohne Systembrüche realisiert. Interdisziplinäre Daten werden zusammengeführt und ergeben so ein produktbezogenes Gesamtbild des Produktentstehungsprozesses.

Vorgehensweise
Die bereits etablierten Prozesse im Produktentstehungsprozess werden analysiert und aufbereitet, um Prozess- und Mitarbeiterinformationen miteinander zu verknüpfen. Im Anschluss können durch den Einsatz von künstlicher Intelligenz sogenannte Kontextinformationen, wie beispielsweise Montageanleitungen, in entsprechender Software automatisiert, verarbeitet und logisch interpretiert werden. Alle Daten werden auf einer sicheren und smarten Plattform kombiniert und bilden die Grundlage für die anwenderspezifische Informationsausgabe. Damit wird die Generierung von Arbeitsanweisungen sowie die Nachverfolgbarkeit entlang der Wertschöpfungskette erzielt. Die modulare Software wird bei den drei Anwendungspartnern für unterschiedliche Anwendungsdomänen implementiert und prototypisch getestet.

Ergebnisse und Anwendungspotenzial
Durch DiProLeA wird der gesamte Produktentstehungsprozess transparent und durch eine phasenübergreifende Mitarbeiterbeteiligung digital unterstützt. Die Unternehmen profitieren erheblich von einer verkürzten Produktentstehungszeit. Im Ergebnis entsteht eine Referenzarchitektur für ein sozio-technisches Assistenzsystem für die Branchen Luftfahrt, Maschinenbau und Keramik-/Kunststoffverarbeitung. Die geplante Entwicklung unterstützt produzierende Unternehmen, sich von Marktbegleitern im Ausland abzuheben und trägt zur Standortsicherung bei. Es ist angestrebt, das Assistenzsystem im Anschluss an das Forschungsprojekt zur Marktreife weiterzuentwickeln.