Auf dem Weg zur Industrie 4.0 gilt es, neue Methoden, Konzepte und Technologien zu erproben und miteinander zu kombinieren. Genau diesem Zweckt dient die Demozelle ‘Smarte Fabrik 4.0‘ des Fraunhofer-Institutes für Produktionsanlagen und Konstruktionstechnik. Am Beispiel einer Losgröße-1-Produktion erarbeitet das Geschäftsfeld virtuelle Produktentstehung dort an Aspekten rund um Smart Data und den digitalen Fabrikzwilling.
Bei der Entwicklung eingebetteter Systeme wurden im Jahr 2006 erstmals Cyber-Physische Systeme (CPS) beschrieben. Wesentliches Unterscheidungsmerkmal zu klassischen Systemen ist deren Vernetzung. Daraus entwickelten sich die Begriffe Internet der Dinge und Industrie 4.0 in Deutschland. Seit der Verwendung im Jahr 2011 wird der Begriff Industrie 4.0 viel zu häufig synonym für Neuentwicklungen in den Bereichen der vernetzten Produktion und der industriellen Informationstechnik genutzt. Die Sammlung, Bereitstellung und Nutzung von CPS-Daten über ihren gesamten Produktlebenszyklus zählen zu den Kernaufgaben auf dem Weg zu I4.0. Angefangen beim Sensor, Anlagenzuständen und der Linienauslastung bis hin zu vernetzen Werken sollen intelligente Produktionssysteme Daten und Informationen austauschen, interpretieren und in eine vernetzte, autonome Prozesslandschaft zurückfließen lassen. Dabei gilt es offene Fragen zur Standardisierung, der IT-Sicherheit, Geschäftsmodellen und der Aus- und Weiterbildung zu beantworten. Wie diese Fertigungsumgebungen schließlich aussehen werden, dürfte sich von Fall zu Fall unterscheiden. Dieses Bedürfnis nach individuellen Industrie 4.0-Ansätzen adressiert das Fraunhofer IPK mit seiner Fertigungsstraße ’Smarte Fabrik 4.0‘. Dort lassen sich Zusammenhänge von CPS und digitalen Zwillingen für industrielle Anwendung aufzeigen und im Zusammenspiel von Forschung und Wirtschaft Strategien für die digitale Transformation entwickeln.
Vorhaben zum Nachweis der Energieoptimierung und die Verpflichtung, CSR-Berichte zu erstellen, beschäftigen die Industrie. Auch wenn diese zunächst mit Umstrukturierungen und finanziellen Aufwänden verbunden sind, so investieren Industrieunternehmen damit langfristig in ihre Zukunftssicherheit.‣ weiterlesen
Zur Veranschaulichung stellt die Demozelle ’Smarte Fabrik 4.0‘ Getränkeuntersetzer her, die in Form, Material und Farbe frei gestaltet werden können. Jedes Produkt, das mit einer webbasierten Schnittstelle konfiguriert wird, kann als Einzelteil oder als Baugruppe spezifiziert werden. Dadurch ergeben sich unterschiedliche Prozesspfade durch die Produktion. Der Demonstrator besteht aus drei Modulen, die vorerst in fester, später in variabler Anordnung im Raum arrangiert und medien- und informationstechnisch miteinander verbunden sind. Ausgehend von der Produktspezifikation werden automatisch Produktstruktur, Prozessplan und Steuerungsprogramme erzeugt. Diese umfassen unter anderem G-Code für die Zerspanung, Bauteilnummern auf RFID-Chips, die Steuerung der Spannvorrichtungen, Logistik- und Qualitätsprüfungsprozesse sowie die Ableitung des Montageplans.
Je nach Auftrag werden die Rohteile in der Frässtation auf die gewünschte Form gebracht. Eine kamerabasierte Qualitätskontrolleinheit überprüft Produkteigenschaften wie Form, Maßhaltigkeit, Material und Farbe und weist Teile bei Nichtbestehen zurück in die Zerspanung. Gleichzeitig sollen noch Maßabweichungen kontinuierlich in die automatische G-Code-Erzeugung zurückfließen, um eine ständige Verbesserung der Produktion zu erzielen. Nach der Einzelteilprüfung werden die Teile mittels autonomer Transportraupenroboter an den Montagearbeitsplatz befördert, wo sie mittels dynamisch erzeugter Montageanweisungen per Display, Head-Up-Display oder Pick-by-light vom Monteur gefügt werden. Die Qualität des Montageergebnisses wird abermals geprüft, bei Bestehen ins Lager befördert und nach Identifizierung des Auftraggebers an der Entnahmestation übergeben.
Die Kommunikation zum Austausch von Prozess- und Planungsdaten basiert vorläufig auf OPC DA, später soll auf OPC UA umgestellt werden. Übertragen werden Daten via WLAN, RFID und Ethernet, Ether CAT und weiteren Industriebussystemen wie Profibus oder Profinet. Der Demonstrator dient aber auch als Testumgebung für neue Protokolle des Internets der Dinge, insbesondere das Constrained Application Protocol (COAP). Ausbaustufen des Demonstrators sehen die Fertigung von CPS selbst vor – also ein digitaler Zwilling des Produktes selbst. In dem Beispiel bedeutet das die Herstellung von intelligenten, sensorbestückten und sich automatisch vernetzenden Untersetzern, die Daten zu ihrer individuellen Fertigung und Nutzung erfassen und über das Internet in sämtlichen Lebenszyklusphasen bereitstellen können. Das stellt gleichzeitig die Basis für Services dar – vom Auslösen eines automatischen Getränkeauffüllens bis hin zu Gesundheits- und Ernährungsassistenzdiensten, die auf dem Verhalten des Nutzers aufsetzen.
Haben Sie genug von komplizierten Prozessen, einer hohen Fehlerquote, langsamen Markteinführungszeiten und hohen Anpassungskosten? Durch die Implementierung einer einzigen in Microsoft Dynamics 365/AX eingebetteten PLM-Lösung können Sie den Zeitaufwand für manuelle Datenarbeit und ineffektive Arbeitsabläufe vermeiden!‣ weiterlesen
Der digitale Zwilling existiert hier in Form eines kinematisierten Fabrikmodells. Es sorgt für die Verschmelzung von realer Produktion und den digitalen Planungs- und Simulationswerkzeugen. Änderungen im virtuellen und physischen Raum werden zwischen Demozelle und dem digitalen Zwilling synchronisiert. Autonome Vorgänge innerhalb der Demozelle können so vorab abgesichert werden und bleiben für den Menschen nachvollziehbar. Der digitale Zwilling erzeugt Informationen und Erkenntnisse im Sinn von Smart Data die ‘in-the-loop’ an die Maschinen selbst, deren Betreiber, deren Nutzer und an die Produktentwicklung geleitet werden. Dafür wurde ein web-basiertes Smart Data Dashboard entwickelt, das relevante Informationen visualisiert und Eingriffe in die Produktionsprozesse ermöglicht. Erst so wird es möglich, robuste CPS-Verbünde zu entwickeln und zu betreiben. Der Demonstrator stellt für Partner und Kunden ein Testbed dar, in den Komponenten für Evaluation physisch und virtuell integriert werden sowie Prozesse analysiert und evaluiert und somit kundenspezifische und übergreifende Forschungsfragen untersucht werden können – aus der Ferne und vor Ort am Fraunhofer-IPK in Berlin.
Die Industrial Digital Twin Association hat mit PTC ein neues Mitglied. Gestartet mit 23 Organisationen, umfasst die Initiative nun 94 Mitglieder.‣ weiterlesen
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Rund 1 Million Industrieroboter werden allein im Automotive-Bereich eingesetzt. Laut der International Federation of Robotics ein Rekordwert. Das größte Wachstum beobachtet der Robotik-Verband derzeit in China.‣ weiterlesen
Firewalls gehören in Unternehmen zu den wichtigsten Sicherheitskomponenten, um das Netzwerk vor Angriffen zu schützen. Mehr noch, im integrierten und vernetzen Zusammenspiel mit weiteren Security-Lösungen, beispielsweise für die Endpoint-, Mobile- oder Cloud-Security und mit den immer wichtigeren Security-Services durch menschliche Experten, fügt sich die Firewall in ein ganzheitliches Security-Ökosystem ein, das alle IT-Bereiche im Unternehmen bestmöglich vor Angriffen und vor Schäden bewahren kann.‣ weiterlesen
Die Anforderungen an die Cybersecurity von überwachungsbedürften Anlagen werden deutlich konkretisiert. Betreiber müssen mögliche Gefährdungen ihrer Anlagen durch Cyberangriffe ermitteln und wirksame Gegenmaßnahmen entwickeln. Die zugelassenen Überwachungsstellen (ZÜS) werden zukünftig überprüfen, ob Cyberbedrohungen im Zusammenhang mit dem sicheren Betrieb der Anlagen ausreichend behandelt wurden.‣ weiterlesen
Mit dem Start der Anmeldung öffnet das Bundesamt für Sicherheit in der Informationstechnik (BSI) die digitalen Pforten für den 19. Deutschen IT-Sicherheitskongress. Am 10. und 11. Mai 2023 findet der Kongress unter dem Motto 'Digital sicher in eine nachhaltige Zukunft' digital statt.‣ weiterlesen
Die längst verstaubt geglaubte Masche des 'Ich lasse mal einen USB-Stick mit Schadsoftware auf Parkplätzen zum Mitnehmen herumliegen' wurde doch tatsächlich noch einmal aus der Cybercrime-Kiste geholt.‣ weiterlesen
Sonicwall hat den Sonicwall Cyber Threat Report 2023 veröffentlicht. Dieser zweimal jährlich erscheinende Bericht gibt Einblicke in eine zunehmend diversifizierte Cyberbedrohungslandschaft und die sich verändernden Strategien der Bedrohungsakteure.‣ weiterlesen
Smart Factories bieten eine breite Angriffsfläche für Cyberattacken. Deshalb sichert die Freie Universität Bozen ihre 'Smart Mini Factory', eine Lernfabrik für Industrie-4.0-Technologien, mit der Endian Secure Digital Platform. Neben umfassender IT-Sicherheit ermöglicht die Plattform die Nutzung von Edge Computing und das Management von Rollen und Rechten.‣ weiterlesen
Mittelständische Unternehmen investieren selbst in schwierigen Zeiten in Microsoft-Technologien, weil sie überzeugt sind, dass ihre Mitarbeiterproduktivität steigt und sich ihre Kostenstruktur bessert. Microsoft hat mit dem Microsoft-Partner-Network ein Netzwerk aufgebaut, das ein Forum für den Aufbau von Partnerschaften, Zugang zu Ressourcen und einen Rahmen für Dialoge und Kooperationen bietet. Für unsere Leser gibt die Microsoft-Partnerübersicht in Ausgabe Juli/August der IT&Production Tipps für die Suche nach einer geeigneten Branchen- oder Speziallösung im Bereich des produzierenden Gewerbes.
Auf der Suche nach Innovation, nach neuen Lösungen und der Abgrenzung zum Mitbewerb vernetzen sich zunehmend mehr Unternehmen mit externen Experten und Partnern. SAP hat mit dem SAP-Ecosystem ein Netzwerk aufgebaut, das ein Forum für den Aufbau von Partnerschaften, Zugang zu Ressourcen und einen Rahmen für Dialoge und Kooperationen bietet. In der Maiausgabe der Fachzeitschrift IT&Production erhalten unsere Leser einen aktuellen Überblick zum SAP-Ecosystem im Bereich des produzierenden Gewerbes.
Ein Unternehmen, das sich mit der Auswahl eines ERP- Systems befasst, muss sich gleichsam mit einem viel- schichtigen Software-Markt und unklaren Interessen- lagen an interne Abwick- lungsprozesse auseinander- setzen. Guter Rat bei der Investitionsentscheidung ist teuer. ERP/CRM Wissen Kompakt unterstützt Sie bei der gezielten Investition in die IT-Infrastruktur.
Immer mehr Anbieter von Maschinen, Automatisierungstechnik und Industriesoftware integrieren künstliche Intelligenz in ihre Produkte. Das ganze Potenzial spielen selbstlernende Systeme aber erst aus, wenn sie passgenau auf ihren Einsatz in Fertigung und Büro zugeschnitten wurden. Über beide Möglichkeiten, als Fertiger die Vorzüge von industrieller KI zu nutzen, geht es im regelmäßig aktualisierten Themenheft Künstliche Intelligenz.
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