Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Kognitive Sensorik in der Produktion

07.02.2018

Damit sich Industrie 4.0-Prozesse verzahnen, anwendungsspezifische Daten austauschen und Abläufe optimieren lassen, entwickelt das Fraunhofer-Institut für Integrierte Schaltungen IIS in Nürnberg Technologien zur Identifikation, Lokalisierung und Kommunikation für kognitive Sensorik und Systeme. Auf der Hannover Messe Preview am 6. Februar und vom 23. bis 27. April 2018 auf der Hannover-Messe stellen die Forschenden entsprechende Lösungen und datengetriebene Anwendungen am Beispiel des Montageprozesses eines Motors vor (Halle 2, Stand C22).

Momentan füllt vor allem Ware von der Stange die Kaufhausregale. Künftig jedoch sollen Produkte individueller werden, langfristig wird es in einigen Branchen hin zu Losgröße eins gehen – also zum Einzelstück. In der Automobilproduktion ist dieses Ziel nicht mehr weit entfernt, schon heute werden Fahrzeuge den Kundenwünschen entsprechend zusammengestellt.


Im Test- und Anwendungszentrum L.I.N.K. am Fraunhofer IIS in Nürnberg erproben Forscher kognitive Sensorsysteme mit Lokalisierungs- und Vernetzungstechnik.

Fraunhofer IIS

Für die Produktion bringt das viele Herausforderungen mit sich, die sich nur mit Technologien aus dem Bereich der kognitiven Sensorik meistern lassen. Sprich: Bauteile müssen identifiziert und lokalisiert werden, Maschinen und Systeme miteinander und mit ihren menschlichen Kollegen kommunizieren. Darüber hinaus ist eine passende Anwendungslogistik erforderlich, die Entscheidungen und Vorgänge steuert.

Industrie 4.0-Lösungen am Beispiel einer Motor-Montage

Das Fraunhofer-Institut für Integrierte Schaltungen IIS bietet Technologien für diese Herausforderungen. Auf der Hannover Messe Preview (Halle 19) und auf der Hannover Messe (Halle 2, Stand C22) präsentieren die Forscherinnen und Forscher diese am Beispiel einer Motor-Montage.

Die Lösungen reichen von der Lokalisierung der Flurförderzeuge für eine Verbesserung der Lagerabläufe und der Anlieferung des Motors an die korrekte Station über die Unterstützung der Montage mit intelligentem Werkzeugtracking, intelligenten Behältern und Komissioniersystemen bis zur Zustandsüberwachung von Maschinen.

Die datenbasierte Optimierung von Arbeitsprozessen ist dabei Grundlage für die Effizienzsteigerung im gesamten Betrieb. So lassen sich Daten, die mittels kognitiven Sensorsystemen gesammelt werden, beispielsweise per Predictive Analytics – einem Prognoseverfahren, mit dem künftige Ereignisse ermittelt werden – auch dazu nutzen, die Supply Chain automatisiert zu steuern und zu überwachen.

Dabei gilt: Alle vorgestellten Technologien haben bereits einen so hohen Reifegrad erlangt, dass sie in industriellen Pilotprojekten getestet und optimiert wurden. Derzeit laufen Pilotprojekte mit BMW und Forschungs- und Entwicklungsprojekte mit der Siemens AG und anderen Partnern, die Teile ihrer Fertigung und ihrer Logistik mit digitalen Technologien ausstatten, um ihre Mitarbeiter gezielt durch Assistenzsysteme in der Interaktion mit der Maschine zu unterstützen.

Nervenzellen des industriellen Internet of Things

»Mit kognitiver Sensorik wird der digitale Wandel konkret umsetzbar«, erläutert Prof. Dr. Albert Heuberger, geschäftsführender Leiter des Fraunhofer IIS. »Kognitive Systeme sind die Nervenzellen des industriellen Internet of Things, kurz IIoT. Sie erfassen die Messwerte nicht nur, sondern werten sie direkt aus, treffen Entscheidungen durch intelligente Schlussfolgerungen und leiten sie bedarfsgerecht weiter.

Das Fraunhofer IIS liefert hierzu konkrete Lösungen für die drahtlose Kommunikation und Lokalisierung im gesamten IIoT- und IoT-Umfeld. Kognitive Sensorik setzt auch auf den Einsatz und die Integration von Maschinellem Lernen, um die richtigen Daten an der richtigen Stelle zur richtigen Zeit für die richtige Anwendung bereitzustellen.«

Intelligente Behälter ordern selbstständig Nachschub

In der Montage beispielsweise ist es einerseits wichtig, dass die Werker jederzeit alle zu verbauenden Teile griffbereit haben und das Band nicht wegen fehlenden Materialnachschubs still steht. Zum anderen sollen nicht mehr Teile als nötig vorgehalten werden, da dies die Lagerkosten in die Höhe treibt. Hierfür haben die Forscher eine maßgeschneiderte Lösung entwickelt: Intelligente Behälter, die wissen, wo sie sich befinden, wie es um ihren und den Zustand der Teile steht, und die abhängig vom Füllstand bei Bedarf automatisch Nachschub ordern.

Die Kommunikation der Behälter läuft über die s-net®-Technologie, die ebenfalls aus dem Fraunhofer IIS stammt. Die Behälter kommunizieren dabei über Funk sowohl miteinander als auch mit der Infrastruktur und bilden auf diese Weise ein Netzwerk. Über ein dynamisches Display geben sie ihre Informationen an den Mitarbeiter weiter – so informieren sie ihn beispielsweise, wann der nachbestellte volle Behälter eintrifft. Die Daten, die die Behälter erfassen, werden in einer Cloud gesammelt und stehen dort für Big Data-Analysen zur Verfügung. Mittels induktiver Nahfeldortung lässt sich überprüfen, ob der Werker tatsächlich in die richtige Kiste gegriffen hat und wo er das nächste zu verbauende Teil findet.

Licht führt Monteure durch das Regal-Labyrinth

Der Monteur braucht nicht nur Kleinteile wie Schrauben und Muttern, die sich in solchen Behältern verstauen lassen, sondern auch größere Bauteile, die in Regalsystemen gelagert werden. Um den Lagerraum möglichst klein halten zu können, wird der Platz flexibel eingesetzt. Das heißt: Die Bauteile liegen immer wieder an einer anderen Stelle.

Daher führt ein Lichtsignal den Monteur und zeigt ihm an, an welcher Stelle im Bereitstellungsregal er das benötigte Produkt findet. Allerdings sind solche gängigen Pick-by-Light-Systeme entweder kabelgebunden und somit schwer zu installieren oder sie haben eine geringe Batterielaufzeit. Im Projekt Pick-by-Local-Light (PbLL) entwickeln die Forscher daher ein neuartiges Kommissioniersystem, das auf drahtlosen Sensornetzen basiert. Die grundlegende Technologie ist auch hier s-net®.

Weitere Informationen:

https://www.fraunhofer.de/de/presse/presseinformationen/2018/Februar/kognitive-s...

Tobias Steinhäußer | Fraunhofer-Gesellschaft

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Messenachrichten:

nachricht Roboter zeichnet Skizzen von Messebesuchern
22.06.2018 | Fraunhofer-Institut für Algorithmen und Wissenschaftliches Rechnen SCAI

nachricht Automatisierung und Produktionstechnik – Wandlungsfähig – Präzise – Digital
19.06.2018 | Fraunhofer IFAM

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Messenachrichten >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Leichter abheben: Fraunhofer LBF entwickelt Flugzeugrad aus Faser-Kunststoff-Verbund

Noch mehr Reichweite oder noch mehr Nutzlast - das wünschen sich Fluggesellschaften für ihre Flugzeuge. Wegen ihrer hohen spezifischen Steifigkeiten und Festigkeiten kommen daher zunehmend leichte Faser-Kunststoff-Verbunde zum Einsatz. Bei Rümpfen oder Tragflächen sind permanent Innovationen in diese Richtung zu beobachten. Um dieses Innovationsfeld auch für Flugzeugräder zu erschließen, hat das Fraunhofer-Institut für Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit LBF jetzt ein neues EU-Forschungsvorhaben gestartet. Ziel ist die Entwicklung eines ersten CFK-Bugrads für einen Airbus A320. Dabei wollen die Forscher ein Leichtbaupotential von bis zu 40 Prozent aufzeigen.

Faser-Kunststoff-Verbunde sind in der Luftfahrt bei zahlreichen Bauteilen bereits das Material der Wahl. So liegt beim Airbus A380 der Anteil an...

Im Focus: IT-Sicherheit beim autonomen Fahren

FH St. Pölten entwickelt neue Methode für sicheren Informationsaustausch zwischen Fahrzeugen mittels Funkdaten

Neue technische Errungenschaften wie das Internet der Dinge oder die direkte drahtlose Kommunikation zwischen Objekten erhöhen den Bedarf an effizienter...

Im Focus: Innovative Handprothesensteuerung besteht Alltagstest

Selbstlernende Steuerung für Handprothesen entwickelt. Neues Verfahren lässt Patienten natürlichere Bewegungen gleichzeitig in zwei Achsen durchführen. Forscher der Universitätsmedizin Göttingen (UMG) veröffentlichen Studie im Wissenschaftsmagazin „Science Robotics“ vom 20. Juni 2018.

Motorisierte Handprothesen sind mittlerweile Stand der Technik bei der Versorgung von Amputationen an der oberen Extremität. Bislang erlauben sie allerdings...

Im Focus: Temperaturgesteuerte Faser-Lichtquelle mit flüssigem Kern

Die moderne medizinische Bildgebung und neue spektroskopische Verfahren benötigen faserbasierte Lichtquellen, die breitbandiges Laserlicht im nahen und mittleren Infrarotbereich erzeugen. Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des Leibniz-Instituts für Photonische Technologien Jena (Leibniz-IPHT) zeigen in einer aktuellen Veröffentlichung im renommierten Fachblatt Optica, dass sie die optischen Eigenschaften flüssigkeitsgefüllter Fasern und damit die Bandbreite des Laserlichts gezielt über die Umgebungstemperatur steuern können.

Das Besondere an den untersuchten Fasern ist ihr Kern. Er ist mit Kohlenstoffdisulfid gefüllt - einer flüssigen chemischen Verbindung mit hoher optischer...

Im Focus: Temperature-controlled fiber-optic light source with liquid core

In a recent publication in the renowned journal Optica, scientists of Leibniz-Institute of Photonic Technology (Leibniz IPHT) in Jena showed that they can accurately control the optical properties of liquid-core fiber lasers and therefore their spectral band width by temperature and pressure tuning.

Already last year, the researchers provided experimental proof of a new dynamic of hybrid solitons– temporally and spectrally stationary light waves resulting...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Neueste Entwicklungen in Forschung und Technik

25.06.2018 | Veranstaltungen

Wheat Initiative holt Weizenforscher aus aller Welt an einen Tisch

25.06.2018 | Veranstaltungen

Leben im Plastikzeitalter: Wie ist ein nachhaltiger Umgang mit Plastik möglich?

21.06.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Schnelle Wasserbildung in diffusen interstellaren Wolken

25.06.2018 | Physik Astronomie

Gleisgenaue Positionsbestimmung für automatisierte Bahnanwendungen

25.06.2018 | Informationstechnologie

Neueste Entwicklungen in Forschung und Technik

25.06.2018 | Veranstaltungsnachrichten

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics