Die Module der Demo-Anlage des SmartFactoryKL-Partnerkreises verteilen sich auf drei Fertigungsinseln, um eine flexible Produktion zu ermöglichen.
SmartFactoryKL/C.Arnoldi
Die Technologie-Initiative SmartFactory KL e. V. und das Deutsche Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz GmbH (DFKI) wollen auf der diesjährigen Hannover-Messe vom 24. bis 28. April eine weiterentwickelte Industrie 4.0-Demonstrationsanlage der Öffentlichkeit vorstellen. Sie besteht aus drei Fertigungsinseln, die durch ein flexibles Transportsystem verbunden sind, das wiederum aus einer Roboterplattform als zentralem Element sowie Förderbändern in den Modulen besteht.
In einer solchen Konfiguration kann ein Produkt auf verschiedene Weisen hergestellt werden. Während die Demo-Version des flexiblen Transportsystems die Produkte nur innerhalb eines kleinen Radius verteilt, lässt sich dies nach Angaben der Entwickler in der realen Anwendung an verschiedenen Produktionslinien, Werkshallen oder gar Standorten anwenden. Da ein Produkt seinen Entscheidungszyklus jeweils über das auf dem RFID-Tag hinterlegte Gedächtnis steuert und von der eingesetzten IT-Struktur dirigiert wird, findet es immer das richtige Modul für den nächsten Bearbeitungsschritt.
"Für produzierende Industrieunternehmen sind Maschinen und Anlagen wichtige Elemente zur Leistungserbringung. Das Ziel, dieses Kapital gewinnbringend und wirtschaftlich zu Nutzen, ist eng verknüpft mit den Forderungen, die Maschinen effektiv und mit einer hohen Auslastung einzusetzen sowie deren Zuverlässigkeit und Einsatzbereitschaft zu erhalten." (Jürgen Kletti in "MES - Manufacturing Execution System", Seite 82)
Der Anforderungskatalog an die Industrie 4.0-Demonstrationsanlage wurde in den Arbeitsgruppen der SmartFactoryKL erarbeitet. Der 2005 gegründete gemeinnützige Verein verfolgt den Zweck, Akteure aus Industrie und Forschung in einem Netzwerk zusammenzubringen, um gemeinschaftlich Projekte zur Fabrik der Zukunft durchzuführen. "Durch die Interaktion der Partner auf Augenhöhe, so wie es dem Geist unserer Initiative entspricht, konnten neue Forschungsthemen erfolgreich erarbeitet werden", kommentiert Detlef Zühlke, Vorstandsvorsitzender der Technologie-Initiative und Leiter des Forschungsbereichs Innovative Fabriksysteme am DFKI.
Standards ermöglichen flexible Anlagenerweiterung
Die Anordnung der Industrie 4.0-Demoanlage basiert nach DFKI-Angaben im Wesentlichen auf drei Standards. Hierzu gehört die RFID-Tag-Beschreibung, durch die die Datenstruktur und -codierung des Produktgedächtnisses auf Basis von ISO 15693 festgelegt ist. Somit können die Daten von allen RFID-Geräten der Anlage gelesen werden, und zwar herstellerunabhängig. Als zweiter Standard gilt die OPC UA-Kommunikation. Die Docking Station meldet über OPC UA, wenn ein Produkt bewegt werden muss. Gleichzeitig nutzt jedes Modul denselben OPC UA-Datensatz und gibt diesen an den Server weiter, sodass die Kommunikation aller Elemente untereinander gewährleistet ist. Drittens ist die Hardware genormt. Die in der Anlage eingefügte Docking Station ist flexibel einsetzbar, da die mechanische Grundfunktion aller Module standardisiert ist. Beispielsweise ist die Position aller Förderbänder einheitlich und jeweils mit kompatibler Sensorik zur Nachbarschaftserkennung ausgestattet.