Innovatives Safety-Konzept erhöht Flexibilisierung in modularer Produktion

In der Industrie 4.0-Demo-Anlage des SmartFactoryKL-Partnerkonsortiums wurde ein dynamisches Safety-Konzept auf Basis eines industriellen ethernet-basierten Kommunikationsprotokolls realisiert. Somit kann der Nothalt erstmals flexibel über einzelne Fertigungslinien und nicht mehr die komplette Anlage parametriert werden.

Diese Flexibilisierung führt zu mehreren Vorteilen. Die Technologie-Initiative SmartFactory KL e.V. und das Deutsche Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz GmbH (DFKI) stellen diese weiterentwickelte Industrie 4.0-Anlage gemeinsam mit den 18 beteiligten Partnerunternehmen auf der Hannover Messe vom 24. bis 28. April 2017 in Halle 8 am Stand D 20 aus.

Die erweiterte Demo-Anlage des SmartFactoryKL-Partnerkreises stellt sich dieses Jahr in einem neuen Layout vor: Die Module sind nicht mehr in einer Reihe aufgebaut, sondern verteilen sich auf drei Fertigungslinien: zwei automatisierte Produktionslinien und eine manuelle Montagestation. Durch den Einsatz des fahrerlosen Transportsystems kann das Demo-Produkt, der individualisierte Visitenkartenhalter, nun auf verschiedene Weisen flexibel hergestellt werden.

Durch das flexible Anlagensetup ergeben sich auch neue Möglichkeiten für ein modulares, dynamisches Safety-Konzept. Durch die mit Mindestabstand physisch getrennte Anordnung der zwei Produktionslinien ergeben sich auch mehrere unabhängige Nothalt-Bereiche. Geht eine Linie in einen sicheren Zustand, kann der Rest der Anlage weiterhin produzieren. Dies kann im Realbetrieb Produktionsausfälle deutlich reduzieren.

Industrielles, ethernet-basiertes Kommunikationsprotokoll als Basis

Das neue Safety-Konzept haben sieben Unternehmen aus dem SmartFactoryKL-Partnerkonsortium mittels eines industriellen ethernet-basierten Kommunikationsprotokolls umgesetzt. Es erfolgte der Einbau einer zentralen Sicherheitssteuerung im Serverschrank; gleichzeitig erhielten alle Module der Anlage kleine I/O-Koppler (Eingang-Ausgang-Module), um die Signale über die funktionale Sicherheit der Produktionsmodule auszutauschen.

Mittels des Kommunikationsprotokolls können Module oder Fertigungslinien dynamisch parametriert werden, sodass in einem Nothaltfall nur einzelne Anlagenteile ausfallen, nicht aber die komplette Anlage zum Erliegen kommt. „Mit diesem Setup kann wertvolle Zeit in der Produktion gewonnen werden.

Unsere Partnerunternehmen zeigen hiermit für ein reales Problem in der Industrie eine intelligente Lösung auf und setzen diese an der Demo-Anlage erfolgreich um“, erklärt Prof. Dr.-Ing. Detlef Zühlke, Vorstandsvorsitzender der Technologie-Initiative SmartFactory KL e.V. und Leiter des Forschungsbereichs Innovative Fabriksysteme am DFKI.

Erhöhte Flexibilität dank modularer Zertifizierung

Die Flexibilisierung der Produktion im Rahmen von Industrie 4.0 bedeutet, dass Anlagen häufig umgebaut und somit neu zertifiziert werden müssen. Diese Neuzertifizierung durch unabhängige Prüfinstanzen kann mit einem dynamischen Safety-System vereinfacht werden. Hier ergibt sich Potenzial, dass bei Anlagenerweiterungen oder -ergänzungen ein vereinfachtes, teil- oder vollautomatisiertes Zertifizierungsverfahren eingesetzt werden kann.

In der Vergangenheit waren alle Produktionsmodule der Demo-Anlage mittels Direktverdrahtung in einer einzigen Nothaltschleife zusammengefasst. Diese klassische, drahtgebundene Technik führte jedoch zu hohem Verkabelungsaufwand, wenn neue Produktionslinien gebildet wurden. Daneben war auch die Menge an übertragbaren Informationen stark beschränkt; gleichzeitig war die Ursache eines sicheren Zustands schwer auszumachen. Durch das neue, dynamische Nothalt-Konzept konnte diese Nachteile ausgeräumt werden.

Die Partnerunternehmen der SmartFactoryKL Industrie 4.0-Anlage sind: Belden/Hirschmann, Bosch Rexroth, CISCO, EPLAN Software & Service, Festo, HARTING, IBM, iTAC, LAPP KABEL, Mettler Toledo, MiniTec, PHOENIX CONTACT, Pilz, proALPHA, TE Connectivity, TÜV SÜD, Weidmüller und Wibu-Systems.

Über die Technologie-Initiative SmartFactory KL e.V.:

Die Technologie-Initiative SmartFactory KL e.V. wurde 2005 als gemeinnütziger Verein gegründet, um erstmals Akteure aus Industrie und Forschung in einem Industrie 4.0-Netzwerk zusammenzubringen und gemeinschaftlich Projekte zur Fabrik der Zukunft durchzuführen. Die im Deutschen Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz (DFKI) in Kaiserslautern beheimatete SmartFactoryKL ist eine weltweit einzigartige herstellerunabhängige Demonstrations- und Forschungsplattform.

Hier werden innovative Informations- und Kommunikationstechnologien und deren Einsatz in einer realitätsnahen industriellen Produktionsumgebung getestet und weiterentwickelt. Die Technologie-Initiative hat, durch die aktive Beteiligung ihrer Mitglieder, bereits erste Produkte und Lösungen sowie gemeinschaftliche Standards im Bereich Industrie 4.0 etabliert. SmartFactoryKL wurde 2016, zusammen mit weiteren Kompetenzträgern aus der Region, vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie zum Mittelstand 4.0-Kompetenzzentrum Kaiserslautern ernannt. www.smartfactory.de

Über das Deutsche Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz GmbH (DFKI):

Das DFKI mit den Standorten Kaiserslautern, Saarbrücken, Bremen (mit Außenstelle Osnabrück) und einem Projektbüro in Berlin ist auf dem Gebiet innovativer Softwaretechnologien die führende Forschungseinrichtung in Deutschland. In der internationalen Wissenschaftswelt zählt das DFKI zu den wichtigsten „Centers of Excellence“ und ist derzeit gemessen an Mitarbeiterzahl und Drittmittelvolumen das weltweit größte Forschungszentrum auf dem Gebiet der Künstlichen Intelligenz und deren Anwendungen.

Das Finanzierungsvolumen lag 2015 bei 42,5 Millionen Euro. DFKI-Projekte adressieren das gesamte Spektrum von der anwendungsorientierten Grundlagenforschung bis zur markt- und kundenorientierten Entwicklung von Produktfunktionen. Aktuell forschen mehr als 478 Mitarbeiter aus ca. 60 Nationen an innovativen Software-Lösungen mit den inhaltlichen Schwerpunkten Wissensmanagement, Cyber-Physical Systems, Multilinguale Technologien, Planbasierte Robotersteuerung, Educational Technology Lab, Interaktive Textilien, Robotics Innovation Center, Innovative Retail Laboratory, Institut für Wirtschaftsinformatik, Eingebettete Intelligenz, Smart Service Engineering, Intelligente Analytik für Massendaten, Intelligente Netze, Agenten und Simulierte Realität, Erweiterte Realität, Sprachtechnologie, Intelligente Benutzerschnittstellen, Innovative Fabriksysteme. Der Erfolg: über 98 Professoren und Professorinnen aus den eigenen Reihen und mehr als 70 Spin-off-Unternehmen mit ca. 2.500 hochqualifizierten Arbeitsplätzen. www.dfki.de

Pressekontakte:

Dr. Haike Frank
Leitung Presse- und Öffentlichkeitsarbeit
Technologie-Initiative SmartFactory KL e.V.
Trippstadter Straße 122
67663 Kaiserslautern
0631/20575-3406
frank@smartfactory.de

Christian Heyer
DFKI Unternehmenskommunikation
Kaiserslautern
Deutsches Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz (DFKI) GmbH
Trippstadter Straße 122
67663 Kaiserslautern
uk-kl@dfki.de

https://cloud.dfki.de/owncloud/index.php/s/PKlChDcmF1vN6ue Link zum Bilder-Download zur Pressemitteilung.
https://www.dfki.de/web/presse/pressemitteilung/2017/HMI2017 Weitere Informationen zu Industrie 4.0-Anlage von DFKI und SmartFactoryKL auf der Hannover Messe 2017