Das Projekt "Teilvorhaben: Erforschung der Regelung für das vorrichtungsfreie Fügen inkl. Weiterentwicklung Messtechnik" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Karlsruher Institut für Technologie (KIT), wbk Institut für Produktionstechnik durchgeführt. Das vorliegende Teilvorhaben zielt zum einen auf die Erforschung der Schlüsseltechnologien in der Handhabungstechnik zum Fügen sowie in der QS ab. Des Weiteren werden neue durch Industrie 4.0 ermöglichte Steuerungs- und Logistikkonzepte für einen Einzelstückfluss im Rohbau ohne starre Takte erforscht und die Wirtschaftlichkeitsbewertung des Ansatzes im Hinblick auf eine breite Einführung methodisch bewertet. In diesem Teilvorhaben werden die Fragestellungen des vorrichtungsfreien Fügens mit kooperierenden Robotern in AP 2 sowie die Grundlagen für die Mess- und Prüftechnik in AP 3 erarbeitet. Durch intelligente Qualitätssicherungsstrategien soll zu jedem Zeitpunkt eine 100% Abdeckung aller derivatsabhängigen, qualitätskritischen Merkmale in einem prozessintegrierten Messkonzept erreicht werden. Hierzu soll eine angepasste modulare Sensor- / CPS- und Messtechnikeinsatzplanung entwickelt werden, welche sich flexibel an die unterschiedlichen Derivate und die Freiheitsgrade des jeweiligen Prozessschritts anpassen kann, ohne die notwendige Durchlaufzeit zu erhöhen. Neben den Schlüsseltechnologien erfolgt in AP 4 die Gestaltung alternativer Steuerungsansätze auf Basis zu erforschender Freiheitsgerade durch Industrie 4.0. So könnten Karosseriesubmodule miteinander kommunizieren und aushandeln, wer Priorität beim Einfahren in die nächste Box erhält. Auch die Versorgung der Rohbauboxen aus dem Logistikbereich erfolgt in flexiblem Einzelstückfluss. Dazu wird das bestehende 'Just-in-Time'- oder 'Just-in-Sequence'-Konzept erweitert zu einem 'Just-in-Place'-Ansatz, bei dem nicht nur der Zeitpunkt (bzw. die Reihenfolge) sondern auch die Position der Übergabe, da auf starre Zuordnungen und Takte verzichtet wird. In AP 5 wird ein Tool zur Wirtschaftlichkeitsbewertung des Boxenkonzepts entwickelt. Auf Basis von Simulationsstudien wird ein Handlungsleitfaden erstellt, der nachvollziehbar und standardisiert auf einzelne Submodulfertigungsbereiche eines Rohbaus angewendet werden kann.
Das Projekt "Teilvorhaben: Entwicklung dezentraler Steuerungs- und Logistikkonzepte" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von flexis AG durchgeführt. Das vorliegende Teilvorhaben zielt auf die durch Industrie 4.0 ermöglichten Steuerungs- und Logistikkonzepte für einen Einzelstückfluss im Rohbau ohne starre Takte. Hierzu wird ein Konzept und eine prototypische Softwarelösung erarbeitet, die auf dem Prinzip 'Just-in-Place' beruht und Rückmeldungen aus den Anlagen (Virtuelle Inbetriebnahme; AP1) berücksichtigt, den Anlagen aber auch relevante Informationen in Echtzeit bereitstellt. Im Rahmen des Vorhabens werden dezentrale Algorithmen für ein echtzeitnahes 'Balancing' der Arbeitsumfänge in den Boxen sowie ein 'ad-hoc'-Rescheduling im Falle einer Störung einer redundanten Einheit erarbeitet. Zudem wird ein Konzept für eine multivariate Bandbreitenauswertung zur Konzeptbewertung erarbeitet. Die Ergebnisse der Optimierung werden in ein teil-automatisiertes Entscheidungsunterstützungssystem für die Mitarbeiter aufbereitet. Arbeitsschritt 1 (AS1) umfasst die Anforderungsdefinition für Planung und Steuerung auf Basis von Kennzahlen sowie Zielgrößen dieser Kennzahlen. AS2 konzentriert sich auf die informatorische und logische Konzeption des Logistikkonzeptes 'Just-In-Place', während AS3, AS4 und AS5 die Konzeption des Planungs- und Steuerungsansatzes sowie deren Interaktionen umfasst. AS6 stellt ein Lastenheft und ein Pflichtenheft für die Planungs- und Steuerungskomponenten bereit. In AS7 und AS8 werden die multikriteriellen Optimierungsalgorithmen prototypisch umgesetzt. AS9 umfasst die prototypische Umsetzung und die Integration der Planungs- und Steuerungs-Software. AS10 dient der Szenariendefinition zur Datenbereitstellung für die digitale Absicherung bzw. den Stresstest des Konzeptes. Während AS11 den Test der Einzelmodule sowie den Test der Interaktionen der Komponenten beinhaltet konzentriert AS12 auf den Test des Gesamtsystems sowie der Interaktionen der Komponenten. In AS13 wird ein Schulungskonzept für das Schulungsmodul erstellt.
Das Projekt "Teilvorhaben: Mensch-Roboter-Kollaboration" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Brandenburgische Technische Universität (BTU) Cottbus-Senftenberg, Fakultät Maschinenbau, Elektrotechnik und Wirtschaftsingenieurwesen, Lehrstuhl Automatisierungstechnik durchgeführt. Ziel des Vorhabens Smart BodySynergy ist die Entwicklung von modularen Rohbauzellen, die durch einen wirtschaftlichen Mix aus vorgehaltener Flexibilität und vorgedachter Wandlungsfähigkeit in der Lage sind, alle Derivate einer Fahrzeugarchitektur wirtschaftlich in einem Rohbau zu fertigen und somit maximale Synergien zu den bestehenden Produktionsstrukturen und -anlagen zu haben. Die Realisierung der Teilziele erscheint nur durch den Einsatz von neuen Industrie 4.0-nahen Methoden möglich. Das Teilvorhaben Mensch-Roboter-Kollaboration verfolgt mit den beteiligten Partnern das Ziel der Konzeption einer modularen Rohbauzelle als Demonstrator. Weiterhin wird die Entwicklung von plug&produce-fähigen Greif- und Spannvorrichtungen sowie von Flex-fügeköpfen angestrebt.