Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Lebendige Fabrik

04.10.2011
Neue Produkte kommen in immer kürzeren Abständen auf den Markt. Die Folge: Die Waren werden mit Produktionsanlagen und IT-Systemen gefertigt, die ursprünglich für die Herstellung ganz anderer Modelle vorgesehen waren. Entwickler wollen die Fabrik smarter machen, so dass sie auf Änderungen eigenständig reagiert.

Wenn von DNA die Rede ist, denkt man sofort an Biologie und Lebewesen. Denn das DNA-Molekül, das in jeder Zelle steckt, enthält den verschlüsselten Bauplan von Menschen, Tieren oder Pflanzen. Doch auch eine Fabrik besitzt einen solchen Masterplan.


Spezielle Software und Datenstecker sorgen künftig dafür, dass Computer neue Fertigungsstraßen automatisch grafisch darstellen. Im Bild: Die Fertigungshallen für den C-Klasse-Mercedes in Bremen. (© Daimler AG)

Jeder moderne Produktionsbetrieb ähnelt mit seiner komplexen Struktur einem lebenden Organismus. Und genau wie in der Biologie sind alle Komponenten miteinander verknüpft und müssen aufwändig koordiniert werden. Das Fraunhofer-Institut für Optronik, Systemtechnik und Bildauswertung IOSB in Karlsruhe ist nun – gemeinsam mit den Fraunhofer-Instituten IPA in Stuttgart und IPT in Aachen – angetreten, die »Fabrik-DNA« zu entschlüsseln.

Hinter dem griffigen Schlagwort stehen handfeste Ziele: Es geht darum, die Kosten zu senken, die bei Veränderungen von Produkten oder Maschinen entstehen. Denn bisher klappt das Zusammenspiel der einzelnen Bausteine einer Fabrik noch nicht optimal. Das zeigt sich vor allem dann, wenn ein neues Produkt hergestellt werden soll, etwa ein Automodell. Sogar das Hinzufügen eines Manipulators in eine Produktionsstraße oder auch nur ein Update des Betriebssystems machen Ärger, weil sich jede Änderung auf den gesamten Betrieb auswirkt.

Was fehlt, sind intelligente Verknüpfungen zwischen den Komponenten: den hergestellten Produkten, den fertigenden Produktionsanlagen und den steuernden IT-Systemen. Hier setzen die Experten vom IOSB an. Mit neuen Schnittstellen wollen sie die Fabrik smarter machen, so dass sie auf Änderungen eigenständig reagiert. Dabei profitieren die Forscher von ihrer jahrelangen Erfahrung mit Softwarelösungen für Fabriken. Sie arbeiten vor allem mit der Daimler AG zusammen. In den Fertigungshallen für den C-Klasse-Mercedes läuft das Produktionsleitsystem »ProVis.Agent«, das rund 2000 Maschinen steuert.

Es geht primär darum, die Produktionsanlagen und die IT-Systeme intelligent zu verknüpfen. Wenn heute das Produkt wechselt, wird zunächst die Produktionsstraße neu zusammengestellt. Erst danach folgt die Konfiguration des IT-Systems. Dazu müssen die Daten jeder Maschine, die zur Straße gehört, von Hand in den Rechner eingegeben werden. Weil es sich dabei um eine Vielzahl kryptischer Zeichenkombinationen handelt, ist die Arbeit langwierig und fehleranfällig. »Und den Fehler merkt man erst, wenn die Anlage läuft«, sagt IOSB-Bereichsleiter Dr. Olaf Sauer. Der Forscher und sein Team haben einen eleganteren Weg gefunden: Ein Mitarbeiter steckt einen Datenstecker ein, und die Sache ist erledigt – »Plug-and-work« heißt das Zauberwort. Das ist wie beim heimischen Computer. Wer früher ein Periphergerät anschließen wollte, musste den entsprechenden Treiber installieren. Heute genügt es, einen USB-Stecker einzustöpseln. Das neue Gerät kommuniziert darüber mit dem PC und beschreibt sich selbst. In der modernen Fabrik soll es ähnlich zugehen, auch wenn dort alles komplizierter ist. So gibt es viele unterschiedliche Maschinen von verschiedenen Herstellern.

Und von einer standardisierten Software oder auch nur einer einheitlichen Software-Sprache ist die Sparte weit entfernt. Die Forscher haben deshalb einen digitalen Dolmetscher erfunden und patentieren lassen. Der übersetzt die jeweiligen digitalen Gerätebeschreibungen in die genormte Maschinensprache CAEX (Computer Aided Engeneering Exchange). Diese Daten landen auf einem speziellen Datenspeicher, den das Institut ebenfalls zum Patent angemeldet hat.

»Die beiden Komponenten genügen, um die einfache Steckerlösung zu verwirklichen. Wenn die Daten darüber fließen, entwirft der Rechner ein Prozessführungsbild der neuen Fertigungsstraße, ganz ohne Hilfe«, sagt Sauer. Dass das Verfahren funktioniert, haben die Informatiker bereits auf einer kleinen Modellanlage mit vier Komponenten – zwei Transportbändern, einem Drehtisch und einem Prüfgerät – gezeigt. An der ersten konkreten Anwendung wird bereits gearbeitet.

Dr.-Ing. Olaf Sauer | Fraunhofer Mediendienst
Weitere Informationen:
http://www.fraunhofer.de/presse/presseinformationen/2010-2011/22/lebendige-fabrik.jsp

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Energie und Elektrotechnik:

nachricht Energieproduzierende Fenster stehen kurz bevor
23.02.2017 | University of Minnesota / Università degli Studi di Milano-Bicocca

nachricht Hauchdünn wie ein Atom: Ein revolutionärer Halbleiter für die Elektronik
23.02.2017 | Universität Bayreuth

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Energie und Elektrotechnik >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: „Vernetzte Autonome Systeme“ von acatech und DFKI auf der CeBIT

Auf der IT-Messe CeBIT vom 20. bis 24. März präsentieren acatech – Deutsche Akademie der Technikwissenschaften und das Deutsche Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz (DFKI) in Kooperation mit der Deutschen Messe AG vernetzte Autonome Systeme. In Halle 12 am Stand B 63 erwarten die Besucherinnen und Besucher unter anderem Roboter, die Hand in Hand mit Menschen zusammenarbeiten oder die selbstständig gefährliche Umgebungen erkunden.

Auf der IT-Messe CeBIT vom 20. bis 24. März präsentieren acatech – Deutsche Akademie der Technikwissenschaften und das Deutsche Forschungszentrum für...

Im Focus: Kühler Zwerg und die sieben Planeten

Erdgroße Planeten mit gemäßigtem Klima in System mit ungewöhnlich vielen Planeten entdeckt

In einer Entfernung von nur 40 Lichtjahren haben Astronomen ein System aus sieben erdgroßen Planeten entdeckt. Alle Planeten wurden unter Verwendung von boden-...

Im Focus: Mehr Sicherheit für Flugzeuge

Zwei Entwicklungen am Lehrgebiet Rechnerarchitektur der FernUniversität in Hagen können das Fliegen sicherer machen: ein Flugassistenzsystem, das bei einem totalen Triebwerksausfall zum Einsatz kommt, um den Piloten ein sicheres Gleiten zu einem Notlandeplatz zu ermöglichen, und ein Assistenzsystem für Segelflieger, das ihnen das Erreichen größerer Höhen erleichtert. Präsentiert werden sie von Prof. Dr.-Ing. Wolfram Schiffmann auf der Internationalen Fachmesse für Allgemeine Luftfahrt AERO vom 5. bis 8. April in Friedrichshafen.

Zwei Entwicklungen am Lehrgebiet Rechnerarchitektur der FernUniversität in Hagen können das Fliegen sicherer machen: ein Flugassistenzsystem, das bei einem...

Im Focus: HIGH-TOOL unterstützt Verkehrsplanung in Europa

Forschung am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) unterstützt die Europäische Kommission bei der Verkehrsplanung: Anhand des neuen Modells HIGH-TOOL lässt sich bewerten, wie verkehrspolitische Maßnahmen langfristig auf Wirtschaft, Gesellschaft und Umwelt wirken. HIGH-TOOL ist ein frei zugängliches Modell mit Modulen für Demografie, Wirtschaft und Ressourcen, Fahrzeugbestand, Nachfrage im Personen- und Güterverkehr sowie Umwelt und Sicherheit. An dem nun erfolgreich abgeschlossenen EU-Projekt unter der Koordination des KIT waren acht Partner aus fünf Ländern beteiligt.

Forschung am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) unterstützt die Europäische Kommission bei der Verkehrsplanung: Anhand des neuen Modells HIGH-TOOL lässt...

Im Focus: Zinn in der Photodiode: nächster Schritt zur optischen On-Chip-Datenübertragung

Schon lange suchen Wissenschaftler nach einer geeigneten Lösung, um optische Komponenten auf einem Computerchip zu integrieren. Doch Silizium und Germanium allein – die stoffliche Basis der Chip-Produktion – sind als Lichtquelle kaum geeignet. Jülicher Physiker haben nun gemeinsam mit internationalen Partnern eine Diode vorgestellt, die neben Silizium und Germanium zusätzlich Zinn enthält, um die optischen Eigenschaften zu verbessern. Das Besondere daran: Da alle Elemente der vierten Hauptgruppe angehören, sind sie mit der bestehenden Silizium-Technologie voll kompatibel.

Schon lange suchen Wissenschaftler nach einer geeigneten Lösung, um optische Komponenten auf einem Computerchip zu integrieren. Doch Silizium und Germanium...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Aufbruch: Forschungsmethoden in einer personalisierten Medizin

24.02.2017 | Veranstaltungen

Österreich erzeugt erstmals Erdgas aus Sonnen- und Windenergie

24.02.2017 | Veranstaltungen

Big Data Centrum Ostbayern-Südböhmen startet Veranstaltungsreihe

23.02.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Fraunhofer HHI auf dem Mobile World Congress mit VR- und 5G-Technologien

24.02.2017 | Messenachrichten

MWC 2017: 5G-Hauptstadt Berlin

24.02.2017 | Messenachrichten

Auf der molekularen Streckbank

24.02.2017 | Biowissenschaften Chemie