{"id":11090,"date":"2019-01-25T12:45:42","date_gmt":"2019-01-25T11:45:42","guid":{"rendered":"https:\/\/php8.plastv.de\/?p=11090"},"modified":"2019-01-24T15:48:51","modified_gmt":"2019-01-24T14:48:51","slug":"moeglichkeiten-der-industrie-4-0-voll-ausschoepfen","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/plas.tv\/?p=11090","title":{"rendered":"M\u00f6glichkeiten der Industrie 4.0 voll aussch\u00f6pfen"},"content":{"rendered":"
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Forscherinnen und Forscher aus drei Aachener Fraunhofer-Instituten arbeiten im Fraunhofer-Leistungszentrum \u00bbVernetzte, adaptive Produktion\u00ab an der vollst\u00e4ndigen Vernetzung von Maschinen und Sensoren, um alle erfassten Produktionsdaten mit intelligenten Algorithmen in Echtzeit auswerten und Prozesse flexibel anpassen zu k\u00f6nnen. Auf der Hannover Messe Preview am 6. Februar und vom 23. bis 27. April 2018 auf der Hannover Messe zeigen sie, welche Diagnose- und Prognosem\u00f6glichkeiten sich damit f\u00fcr die Fertigung anspruchsvoller Produkte f\u00fcr unterschiedliche Branchen ergeben.<\/b><\/picture>\n<\/div>\n<\/article>\n<\/div>\n<\/section>\n<\/div>\n<\/div>\n

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Eine individuelle Bearbeitung von Bauteilen oder eine Optimierung der Fertigung w\u00e4hrend des Produktionsprozesses ist heute oftmals gar nicht oder nur sehr eingeschr\u00e4nkt machbar. Genau das aber wollen Forschende aus drei Aachener Fraunhofer-Instituten erm\u00f6glichen. Daf\u00fcr entwickeln sie eine komplett vernetzte Produktionsumgebung, die sich f\u00fcr ganz unterschiedliche Branchen eignet \u2013 f\u00fcr die Biomedizin genauso wie den Maschinenbau. Im Leistungszentrum \u00bbVernetzte, adaptive Produktion\u00ab wollen sie die M\u00f6glichkeiten der Industrie 4.0 f\u00fcr besonders anspruchsvolle Fertigungsaufgaben voll aussch\u00f6pfen. Auf der Hannover Messe stellen sie verschiedene Anwendungsbeispiele vor.<\/p>\n

\u00bbMit unserem Ansatz bringen wir die Digitalisierung und Vernetzung in die reale Fertigungsumgebung\u00ab, sagt Thomas Bergs, Gesch\u00e4ftsf\u00fchrer des Fraunhofer-Instituts f\u00fcr Produktionstechnologie IPT in Aachen. \u00bbWir statten die Anlagen mit zahlreichen Sensoren aus, die permanent Messdaten aus den Maschinen an eine zentrale Datenbank senden \u2013 und zwar kabellos, \u00fcber den kommenden Mobilfunkstandard 5G.\u00ab Die gesammelten Daten werden in einer speziell entwickelten Cloud, dem \u00bbVirtual Fort Knox\u00ab, gespeichert und dort mit eigens daf\u00fcr konzipierten Algorithmen und Technologie-Apps verarbeitet und analysiert. So lassen sich neue, \u00fcberraschende Korrelationen erkennen \u2013 zum Beispiel Schwingungsmuster, die darauf hindeuten, dass das Werkzeug einer Fr\u00e4smaschine verschlissen ist. Werden die Informationen an die Maschinensteuerung zur\u00fcckgespielt, schlie\u00dft sich der Kreis: zum Beispiel mit einer Warnung, dass das Werkzeug ausgetauscht werden muss.<\/p>\n

Sechs Anlagen f\u00fcr Pilotanwendungen<\/h4>\n

Um die vielf\u00e4ltigen Einsatzm\u00f6glichkeiten der Digitalisierung und Vernetzung von Produktionseinrichtungen zu verdeutlichen, haben die Experten vom Fraunhofer-Institut f\u00fcr Produktionstechnologie IPT gemeinsam mit Kolleginnen und Kollegen vom Fraunhofer-Institut f\u00fcr Lasertechnik ILT und vom Fraunhofer-Institut f\u00fcr Molekularbiologie und Angewandte Oekologie IME sechs verschiedene Anlagen f\u00fcr Pilotanwendungen aufgebaut \u2013 darunter Prozessketten f\u00fcr die Fertigung von Turbinenschaufeln, zur Gewinnung von Medikamenten aus Pflanzen und f\u00fcr die Produktion von Batteriemodulen f\u00fcr Elektroautos. Bei der Herstellung der Turbinenbauteile f\u00fcr Flugzeugantriebe kommt es besonders auf Pr\u00e4zision und Sicherheit an. Die Schaufeln werden heute vielfach mit Werkzeugmaschinen aus einem massiven Titanblock gefr\u00e4st. Dabei k\u00f6nnen Schwingungen entstehen, die bei der Bearbeitung zu Ungenauigkeiten f\u00fchren. In der Pilotanlage wurden deshalb Sensoren installiert, die Schwingungen von Hundertstel Millimetern und wenigen Millisekunden pr\u00e4zise aufnehmen. Die enormen Datenmengen, die dabei entstehen, sollen k\u00fcnftig \u00fcber das 5G-Netz in die gesicherte Cloud einflie\u00dfen, das bereits erw\u00e4hnte Virtual Fort Knox. \u00bbErst die drahtlose Daten\u00fcbertragung mit 5G schafft die Voraussetzungen, Steuerbefehle in Echtzeit an die Maschine zu senden, und durch schnelle Anpassung der Maschine solche Schwingungen zu verhindern, noch bevor sie auftreten\u00ab, erkl\u00e4rt Bergs.<\/p>\n

Digitaler Zwilling speichert alle Produktions- und Sensordaten<\/h4>\n

Eine Besonderheit des neuen Leistungszentrums ist, dass alle Produktions- und Sensordaten individuell f\u00fcr jedes Produkt gespeichert werden \u2013 in einem \u00bbDigitalen Zwilling\u00ab, der die vollst\u00e4ndige Produktionshistorie enth\u00e4lt. Treten sp\u00e4ter Sch\u00e4den auf, kann man im Prozess zur\u00fcckbl\u00e4ttern und den Daten entnehmen, wo der Fehler entstanden ist, um den Prozess zu optimieren. Ebenso wie bei der Fr\u00e4sbearbeitung kommt auch bei der Gewinnung von Wirkstoffen aus Pflanzen der Datenanalyse und der R\u00fcckverfolgung der Produkthistorie eine besondere Bedeutung zu. Am Fraunhofer IME werden Pflanzen unter kontrollierten Bedingungen ges\u00e4t, aufgezogen, dann biochemisch ver\u00e4ndert, sodass sie Medikamente produzieren, und anschlie\u00dfend geerntet. Im letzten Schritt werden die Wirkstoffe extrahiert und isoliert.<\/p>\n

Umfangreiche Big-Data-Analysen<\/h4>\n

Da verschiedene Pflanzen unterschiedlich wachsen und verschiedene Mengen an Wirkstoff liefern, ist es hier interessant, die Historie der Pflanzen nachzuvollziehen, um die Wachstumsbedingungen und die Wirkstoffproduktion genau analysieren zu k\u00f6nnen. \u00bbSo k\u00f6nnen wir am Ende erkennen, unter welchen Bedingungen die Pflanzen besonders produktiv sind und damit den Prozess laufend anpassen\u00ab, sagt Johannes Buyel vom Fraunhofer IME. \u00bbWir f\u00fchren hier umfangreiche Big-Data-Analysen durch, um die richtigen Parameter zu finden und zu \u00fcberwachen, die die Wirkstoffproduktion beeinflussen.\u00ab<\/p>\n

Die St\u00e4rke des Aachener Leistungszentrums besteht darin, dass sich die Technologien der Digitalisierung und Vernetzung f\u00fcr verschiedene Anwendungsgebiete eignen. Am Fraunhofer ILT etwa wurde das Konzept auf die Fertigung von Batteriemodulen zugeschnitten. Solche Module bestehen aus Hunderten oder gar Tausenden einzelner Zellen, die per Laser miteinander verschwei\u00dft und kontaktiert werden m\u00fcssen. Ein aufw\u00e4ndiger Prozess, bei dem hohe Zuverl\u00e4ssigkeit gefordert ist, denn bricht im Betrieb auch nur eine einzige Schwei\u00dfstelle, kann das ganze Modul versagen. Die Aachener Expertinnen und Experten \u00fcberwachen das Schwei\u00dfen deshalb mit Sensoren. \u00bbWir k\u00f6nnen damit die Qualit\u00e4t des Laserschwei\u00dfens in Echtzeit kontrollieren oder in der Produkthistorie verfolgen\u00ab, sagt der ILT-Ingenieur Alexander Olowinsky. Doch nicht nur das: Dank der kompletten Vernetzung der Anlage und eines durchgehenden Datenflusses, l\u00e4sst sich die Batteriefertigung k\u00fcnftig sehr viel flexibler gestalten. Olowinsky: \u00bbHeute geben die Hersteller meist den Bauraum und den Zelltyp vor. Wir k\u00f6nnen hingegen f\u00fcr jede Anwendung den idealen Batterietyp mit den idealen Leistungsdaten und der richtigen Gr\u00f6\u00dfe w\u00e4hlen, um ihn optimal in ein Fahrzeug einzupassen.\u00ab<\/p>\n

Auf der Hannover Messe Preview am 6. Februar (Messegel\u00e4nde, Halle 19) und auf der Hannover Messe (23. bis 27. April; Halle 2, Stand C22) stellen die Forscherinnen und Forscher die verschiedenen Konzepte f\u00fcr die vernetzte, adaptive Produktion vor: Zu sehen sein wird unter anderem eine Fr\u00e4smaschine, anhand derer Aspekte der Digitalisierung und Vernetzung sowie Sensorik mit 5G-Daten\u00fcbertragung demonstriert werden.<\/p>\n

Industrievertreter, die eigene Technologien im Leistungszentrum vernetzen oder in Richtung der Industrie 4.0 weiter entwickeln m\u00f6chten, sind herzlich eingeladen. \u00bbWir wollen das Leistungszentrum f\u00fcr Industriepartner aus verschiedenen Branchen \u00f6ffnen\u00ab, sagt Thomas Bergs. \u00bbDas Besondere ist ja, dass es im Hinblick auf die Anwendungen f\u00fcr die vernetzte, adaptive Produktion keine Grenzen gibt.\u00ab<\/p>\n

Quelle Fraunhofer-Institut f\u00fcr Produktionstechnologie ILT<\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/article>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/section>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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