Advanced Systems Configuration zur komplexitätsreduzierten sensorgetriebenen Entwicklung von Produktionssystemen im digitalen Zeitalter (ConSensE)
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Schlagwort: Advanced Systems Engineering
Fördermaßnahme: Beherrschung der Komplexität soziotechnischer Systeme - Ein Beitrag zum Advanced Systems Engineering für die Wertschöpfung von morgen (PDA_ASE)
Forschungsziel: Ziel des Forschungsvorhabens ConSensE war, bei der Anlagenentwicklung die Komplexität im Bereich der verfügbaren Sensorik und der damit einhergehenden technischen Vielfalt zu reduzieren. Das erfolgte durch die Entwicklung eines Assistenzsystems, das Nutzer wie Anlagenbetreiber und -hersteller sowie Sensorhersteller bei der Auswahl und Integration geeigneter Sensoren für bestehende und neue Produktionsanlagen unterstützt, die Rüstzeiten verkürzt und die Grundlage für die Entwicklung digitaler Dienstleistungen und Geschäftsmodelle legt. Durch den späteren Einsatz des Assistenzsystems können die Kosten und potenzielle Dienstleistungen sowie Geschäftsmodelle schon im Vorfeld der Anlagenentwicklung kalkuliert werden. Dies erhöht nun auf der einen Seite die Planungssicherheit und senkt gleichzeitig die Planungs- und Umsetzungskosten um schätzungsweise 30 Prozent. Anbieter von teilautomatisierten Lösungen erleichtert das Assistenzsystem bei einer stärkeren Integration des Menschen in einen Prozess, die hohen Sicherheitsanforderungen besser zu erfüllen. Die breitenwirksame Zugänglichkeit, Nutzung und Verwertung des Assistenzsystems wurden durch die Einbindung weiterer assoziierter Partner gesichert.
Ansprechperson Projektkoordination
Björn Schuster +49 3764 4000-501
bjoern.schuster@nupis.de
Ansprechperson bei PTKA
Dipl.-Ing. Stefan Scherr
+49 721 608-25286
stefan.scherr@kit.edu
Problemstellung
Produzierende Unternehmen haben die Chancen der Digitalisierung erkannt. Sie stehen vor der konkreten Frage, welchen Mehrwert die Erweiterung bestehender Maschinen und Anlagen mit neuen Technologien verspricht, um die Innovationspotenziale zu nutzen. Wichtig ist dabei, die Flexibilität und Anpassbarkeit von Maschinen und Anlagen hinsichtlich zu fertigender Produkte und digitaler Geschäftsmodelle zu erhöhen. Dabei führen die Vielzahl und Komplexität verfügbarer Technologien, die fehlende aber notwendige Kompetenzentwicklung und Gestaltungshilfen für die Mensch-Technik- Interaktion sowie Schwierigkeiten bei der Abschätzung der Wirtschaftlichkeit sensorbasierter Anwendungen oft dazu, dass insbesondere KMU die dringende Erweiterung ihrer Maschinen und Anlagen aufschieben.
Projektziel
Ziel des Forschungsvorhabens ConSensE war, bei der Anlagenentwicklung die Komplexität im Bereich der verfügbaren Sensorik und der damit einhergehenden technischen Vielfalt zu reduzieren. Das erfolgte durch die Entwicklung eines Assistenzsystems, das Nutzer wie Anlagenbetreiber und -hersteller sowie Sensorhersteller bei der Auswahl und Integration geeigneter Sensoren für bestehende und neue Produktionsanlagen unterstützt, die Rüstzeiten verkürzt und die Grundlage für die Entwicklung digitaler Dienstleistungen und Geschäftsmodelle legt.
Vorgehensweise
Ausgehend von bestehenden Geschäftsmodellen wurden Anforderungen an die Sensorik in Produktionsanlagen abgebildet und anschließend mit der Charakteristik verfügbarer Sensoren verknüpft. Dabei wurden Methoden des Advanced Systems Engineerings und modernste Konzepte wie Design Thinking, Open Innovation und Collaboration Creation eingesetzt. Es wurde ein plattformbasierter Konfigurator als Assistenzsystem entwickelt, der die Sensorauswahl unterstützt. Mit Hilfe modularer Prototypen und Modelle, beispielsweise in Form von Klick-Demonstratoren, werden nun dadurch insbesondere KMU beim schrittweisen Aufbau funktionsadäquater und kostengünstiger Sensorsysteme in der Anlagenentwicklung unterstützt. Zusätzlich wurden praxistaugliche, ressourcenschonende Methoden und nutzerfreundliche Leitfäden zur Verfügung gestellt, die eine effektive und effiziente Einführung sensorbasierter Technologien ermöglichen.
Ergebnisse und Anwendungspotenzial
Durch den zukünftigen Einsatz des Assistenzsystems können die Kosten und potenzielle Dienstleistungen sowie Geschäftsmodelle schon im Vorfeld der Anlagenentwicklung kalkuliert werden. Dies erhöht auf der einen Seite die Planungssicherheit und senkt gleichzeitig die Planungs- und Umsetzungskosten um schätzungsweise 30 Prozent. Unternehmen des Maschinen- und Anlagenbaus können so beispielsweise durch verbesserten Sensoreinsatz die Auswertung von umfangreichen Zustands- und Betriebsdaten zur vorbeugenden Wartung als Dienstleistung anbieten. Anbieter von teilautomatisierten Lösungen erleichtert das Assistenzsystem bei einer stärkeren Integration des Menschen in einen Prozess, die hohen Sicherheitsanforderungen besser zu erfüllen. Die breitenwirksame Zugänglichkeit, Nutzung und Verwertung des Assistenzsystems wurden durch die Einbindung weiterer assoziierter Partner gesichert.
- Digital Impact Labs Leipzig GmbH
- Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg
- HHL gemeinnützige GmbH
- in.hub GmbH
- N+P Informationssysteme GmbH
- SITEC Industrietechnologie GmbH
- Technische Universität Chemnitz
- Vitesco Technologies GmbH
- Wiewald GmbH
- WMS Werkzeugmaschinen-Service GmbH
Titel: ConSensE_Adcvanced Systems Engineering Summit 2024
Datum: 12-11-2024 09:00:18 - 13-11-2024 17:00:18
Ort: Stuttgart, Fraunhofer-IAO
Merken Sie sich den nächsten Advanced Systems Engineering Summit vor! Am 12. und 13.11.2024 lädt das Fraunhofer IAO Entwickler, Product Engineers und Entscheidungsträger aus Unternehmen ein, über aktuelle Entwicklungen und Trends im Engineering zu diskutieren: - Komplexitätsbeherrschung durch Advanced Systems Engineering (ASE) - Digitale Zwillinge in Entwicklung, Produktion und Nutzungsphase - Einsatz von Model-Based Systems Engineering für die digitale - Durchgängigkeit in der Produktentstehung - Modellbasierte Gestaltung nachhaltiger Systeme - Steigerung der Flexibilität durch Software-Defined-X - Stärkung der Transparenz durch intelligente Visualisierung und Wertstromanalysen - Künstliche Intelligenz (KI) in der Produktentwicklung Weitere Informationen folgen.
Titel: ConSensE_system:ability 2024
Datum: 12-06-2024 09:00:48 - 13-06-2024 16:00:48
Ort: Stuttgart
Die technischen Systeme von morgen haben einiges drauf: Sie sind vernetzt, lernen eigenständig und agieren autonom. Und: Sie sind Schlüsselfaktor für eine nachhaltige Wirtschaft und Gesellschaft. Aber wie entwickeln Unternehmen diese Systeme erfolgreich und wettbewerbsfähig? Und wo kommt der Mensch ins Spiel? Die Antwort auf diese Frage liegt im Spannungsfeld zwischen Organisationsgestaltung, Technologie- und Methodenkompetenz. Die Konferenz system:ability ist Forum für Erfahrungsaustausch zwischen Wissenschaft und Wirtschaft mit Fokus auf dem Engineering in der intelligenten und nachhaltigen Produktentwicklung – von aktuellen Forschungsansätzen bis zu konkreten Lösungen aus der industriellen Praxis. Präsentiert werden insb. Ergebinisse aus der Förderrichtlinie "Advanced Systems Engineering" des BMBF. Vertreterinnen und Vertreter aus Wissenschaft und Industrie sind eingeladen, diese Fragen auf der zweitägigen Konferenz zu diskutieren. Die Konferenz bietet an beiden Tagen ein Programm aus Keynotes aus Industrie und Wissenschaft, Fachvorträgen und Workshops in parallelen themenbezogenen Sessions sowie eine begleitende Fachausstellung mit unterschiedlichste Exponaten.
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