AVANTI zur intelligenten Fabrik

Das Magdeburger Institut für Automation und Kommunikation e.V. (ifak) und die Verwirklichung der Vision von der Industrie 4.0

Umrüstzeiten sind Stillstandszeiten und kosten die Fahrzeugindustrie viel Geld. Ein neues Testsystem, das bei den vorausgehenden 3D Simulierungen alle Abläufe und das Verhalten aller Komponenten automatisch und systematisch abarbeitet, soll die Inbetriebnahmezeiten der Fertigungsstrecken für  neue Fahrzeugtypen weiter verkürzen.

An diesem internationalen Projekt AVANTI mit dem Autokonzern Daimler ist das Magdeburger Institut für Automation und Kommunikation e.V. (ifak) ebenso beteiligt wie an dem Mittelstandsprojekt autoAPSint mit regionalen Partnern, das die Informationen aus der Geräte- und Maschinenebene mit der Software für die Personal- und Betriebsmittelplanung verknüpft. Die Vision Industrie 4.0, die durchgängige Kommunikation aller beteiligten Maschinen und Anlagen, ihre Integration in die Steuerung und Regelung bis zur Einbindung in das Management, wird im Zusammenspiel alter und neuer Technologien umgesetzt.

Welche Maschinen arbeiten gerade welche Aufträge ab? Für welche Verschleißteile naht das Ende der Nutzungsdauer? Und wie können Wartung, Personal- und Maschineneinsatz reibungslos organisiert werden? Mit der Digitalisierung der Produktion sollen diese Informationen den Entscheidern in Echtzeit zur Verfügung stehen, ohne den Blick auf das Typenschild auf der Maschine und in den Aktenordner, ohne Missverständnisse zwischen Kollegen und ohne Zeitverlust beim Ausfüllen von Excel-Tabellen oder im E-Mail-Verkehr. „Die Automobilindustrie ist auf diesem Gebiet sehr weit, so schafft sie es, bei hohem Tempo an den Fertigungsstraßen die kontinuierliche Produktion eines Fahrzeugtyps mit den jeweils individuellen Kundenwünschen zu verbinden“, sagt der stellvertretende ifak-Leiter Dr. Thomas Bangemann. „Kleinere Zulieferbetriebe sowie andere Unternehmen des Mittelstandes wollen nun nachziehen.“ Planungsprozesse sollen von der eher statischen manuellen Eingabe in einen kontinuierlichen Datenfluss überführt und so effektiver gestaltet werden.

In dem Gemeinschaftsprojekt autoAPSint (Die Abkürzung steht für „Modellgetriebene Integration der Shopfloor-Automation in eine mittelstandsgerechte ERP-Lösung mit Advanced Planning and Scheduling“) entwickeln drei regionale Partner eine Lösung, welche die Echtzeit-Kommunikation von der Geräteebene über die Steuerungstechnik bis zur Verwaltungsebene ermöglicht. Der Magdeburger Komponentenhersteller ifak system GmbH kümmert sich um die Erfassung der Informationen aus den Sensoren und Aktoren und stellt sie über ein Feldbus-System zur Verfügung. Das Institut für Automation und Kommunikation e.V. vermittelt zwischen den Ebenen der Automatisierung und der Produktionsplanung, führt die Daten zusammen und bereitet sie auf. Die integral systemtechnik GmbH (isM) in Barleben vor den Toren der Landeshauptstadt Magdeburg.  nutzt die Datenmengen für die Planungsprozesse –  beispielsweise für  Produktion, Vertrieb, Service und Materialbeschaffung. Grundlage ist die von vielen Mittelständlern genutzte ERP-Software (Enterprise Resource Planning) zur Planung und Organisation der wirtschaftlichen Ressourcen im Unternehmen wie Betriebsmittel oder Personal. Im Einzelfall wird die Software an die jeweiligen Bedürfnisse des Unternehmens angepasst. „Die Anforderungen der Betriebswirtschaft, Instandhaltung und Automatisierungstechnik werden miteinander verknüpft und die Daten in eine für die Nutzer eindeutige Sprache übersetzt. Mit einem Demonstrationsmodell mit realer Steuerungstechnik haben wir die Realisierbarkeit nachgewiesen“, sagt Mario Thron, wissenschaftlicher Mitarbeiter im ifak-Institut.

In das Projekt AVANTI mit dem Daimler-Konzern und Partnern aus Finnland und der Türkei ist neben ifak, der FESTO AG, IKS-InTec GmbH , TWT GmbH Science & Innovation auch das Magdeburger Unternehmen tarakos GmbH eingebunden. Tarakos entwickelt Software für die 3D Visualisierung und Simulierung, mit der Fehler in der Steuerung oder bei Anlagenkomponenten vor der Inbetriebnahme der realen Anlagen korrigiert werden können. Gemeinsam treiben die Projektpartner die Automatisierung der virtuellen Inbetriebnahme der Fertigungsstrecken voran. Ein neues Testsystem soll automatisch und systematisch alle Abläufe nacheinander abarbeiten und die Umrüstzeiten für neue Fahrzeugtypen weiter verkürzen. Das ifak bringt in das Projekt seine Expertise in der formalen Verhaltensbeschreibung von Anlagenteilen sowie zum formalisierten Datenaustausch ein. Diese Grundvoraussetzungen werden für ein nahtloses Engineering von Produktionsanlagen und bei der Entwicklung des oben genannten Testsystems benötigt.

In den zurückliegenden Jahren ist eine Vielfalt inkompatibler industrieller Kommunikationssysteme mit unterschiedlichem Sprachgebrauch und zum Teil firmenspezifischen Bezeichnungen entstanden. In der Folge können beim Einsatz von Maschinen verschiedener Hersteller im Unternehmen Sprachbarrieren auftreten. Deshalb bestehen nächste große Herausforderungen auf dem Weg zur intelligenten Fabrik und zu Industrie 4.0 in der Vereinheitlichung der Technologien und Konzepte und in der Entwicklung standardisierter Beschreibungsmittel. Auch daran wirkt das ifak mit.

Bildunterschrift: Mario Thron, wissenschaflicher Mitarbeiter des ifak und isM-Geschäftsführer Peter Schreiber zeigen ihr mit realer Steuerungstechnik ausgestattetes Demonstrationsmodell. ;Fotorechte: ifak e.V. Magdeburg

Kontakt:

ifak e.V. Magdeburg
Werner-Heisenberg-Str. 1
39106 Magdeburg
GERMANY
Tel.    : +49 391 9901473
Fax     : +49 391 9901590
E-Mail  : mario.thron@ifak.eu

www.ifak.eu

Autor: Bettina Koch

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