Fertigungsassistenzsystem unter Verwendung sozio-cyber-physischer Produktionssysteme (CyProAssist)

Problemstellung
Unternehmen erwarten von ihren Ausrüstern, dass die immer komplexeren Produktionsanlagen stets zuverlässig arbeiten und eine maximale Betriebszeit bei niedrigsten Wartungskosten garantieren. Industrie 4.0-Lösungen eröffnen dazu für die Ausrüster Möglichkeiten, natürliche und künstliche Intelligenz sinnvoll und nutzbringend zu verbinden. Jeder Prozessschritt in einer Anlage, jedes Produkt, jede Prüfvorrichtung kann hierfür entsprechende Daten liefern. Die größte Herausforderung besteht nicht darin, Daten zu erfassen, sondern diese Daten sinnvoll und zielgerichtet zu speichern, zu verarbeiten, auszuwerten und die Ergebnisse den jeweiligen Entscheidungsträgern, also den Menschen, in geeigneter Form zur Verfügung zu stellen. Für die eher mittelständisch geprägten Hersteller und Betreiber von Sondermaschinen ist es jedoch schwierig, diese Lösungsansätze auf die eigenen Erfordernisse anzupassen und anzuwenden.

Projektziel
Das Ziel von CyProAssist ist daher die Schaffung eines Fertigungsassistenzsystems und dessen Anwendung unter realen Produktionsbedingungen. Dieses System stellt den Menschen als kreativen Problemlöser in den Mittelpunkt der Fertigung und unterstützt ihn so, dass er seine kognitiven Fähigkeiten optimal in den Produktionsprozess einbringen kann.

Vorgehensweise
Nach der Entwicklung neuartiger Algorithmen zur Erfassung von Produktionsdaten wird die Auswertung von Maschinen- und Prozessdaten untersucht. Des Weiteren werden die Gesamtstruktur und die Mensch-Maschine-Schnittstellen des Assistenzsystems definiert und zunächst in einer Testumgebung erprobt. Am Ende steht die Einführung und Überprüfung des Assistenzsystems unter realen Bedingungen in vier Anwendungsszenarien aus den Bereichen manueller und semi-automatischer Montage, Abfüllanlagen für die Lebensmittelindustrie und Anlagen zur Metallumformung. Zusätzlich werden personalisierte Schulungs- und Bedienkonzepte erarbeitet, die direkt am Arbeitsplatz abgerufen werden können.

Ergebnisse und Anwendungspotenzial
Bei erfolgreicher Umsetzung ergeben sich umfassende Kosteneinsparungen, beispielsweise durch die Verkürzung von Reise- und Arbeitstagen der Servicetechniker oder die Reduktion von Montagefehlern sowie von Maschinenausfallzeiten durch Funktionsstörungen. Darüber hinaus wird es in Zukunft möglich sein, individuell optimierte Instandhaltungsstrategien abhängig von den Fähigkeiten der Mitarbeiter zu entwerfen. Das Assistenzsystem und dessen Elemente sind modular aufgebaut, so dass seine Bausteine in unterschiedlichen produzierenden Unternehmen, insbesondere im Mittelstand, ohne großen Aufwand anwendbar sind.

• ATB Arbeit, Technik und Bildung gemeinnützige GmbH
• C.Ed. Schulte GmbH Zylinderschlossfabrik
• CPT Präzisionstechnik GmbH Chemnitz
• Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung eingetragener Verein
• Hochschule Karlsruhe - Technik und Wirtschaft
• Hörmann Rawema Engineering & Consulting GmbH
• KHS GmbH
• N+P Informationssysteme GmbH
• Peterstaler Mineralquellen GmbH
• Simba n³ GmbH
• SITEC Industrietechnologie GmbH
• TTI - Technologie-Transfer-Initiative GmbH an der Universität Stuttgart