Künstliche Intelligenz in der Produktion

Microfactory mit Roboterzellen

Immer komplexere, spezialisiertere Hardware übernimmt Aufgaben im Fertigungsprozess. Doch dieser Hardware-First-Ansatz bringt auch Tücken mit sich. Dabei ist die Lösung ganz einfach: bessere Software und simplere Maschinen.

Die Software Brightware von Brightmachines generiert Anleitungen, die zur Ausführung an die Robotikmodule in der Fabrikhalle gesendet werden. (Bild: Bright Machines, Inc.)

In der Produktion werden immer häufiger einzelne Maschinen und Anlagen speziell für eine bestimmte Anwendung entwickelt und produziert. Die Möglichkeit eines flexibleren Einsatzes bleibt dabei oft auf der Strecke – denn die Rekonfiguration ist aufwendig und kostspielig. Gleichzeitig ist menschlicher Einsatz und Kontrolle in der Mehrheit der Produktionsschritte nach wie vor notwendig. Dieser starre, hardwaredefinierte Ansatz führt zur Beeinträchtigung der Produktivität und Effizienz, starren Abläufen und wenig Flexibilität. Das hat wiederum einen verzögerten Markteintritt neuer Produkte, ungenutzte Kapazitäten und – bedingt durch monotone Arbeitsabläufe – eine hohe Mitarbeiterfluktuation zur Folge. Doch die Lösung dieser Herausforderungen liegt in einem Prinzip, das bereits bei Consumer Electronic genutzt wird: softwarezentrierte Automatisierung, das heißt die Steuerung und Verwaltung der Hardware durch intelligente Software. Im Kontext der Fertigungsindustrie heißt dieser Ansatz Software-Defined Manufacturing. Dabei wird das Wesen des zu automatisierenden Prozesses in der Software statt in der Hardware zusammengeführt. Denn selbst die fortschrittlichsten Roboterzellen sind nur so intelligent wie die Software dahinter. Die softwaredefinierte Produktion kann ein höheres Maß an Leistung, Qualität und Verfügbarkeit ermöglichen, flexiblere Produktionsumgebungen schaffen, die Markteinführung bei Produktänderungen und Neuprodukteinführungen beschleunigen und Arbeitsabläufe automatisieren.

Software leitet Robotikmodule

Bright Machines unterstützt weltweit Fertigungsunternehmen in der Umsetzung der software-definierten Produktion. Basis dafür ist die Software Brightware. Die cloud-basierte Plattform vereint Design, Engineering, Konfiguration, 3D-Simulation und Offline-Programmierung von ganzen Produktionslinien. Zusätzlich umfasst sie Monitoring- und Analyseanwendungen, die die Fertigungslinie mit Hilfe von KI überwachen, um die bestmögliche Produktionsleistung zu erzielen. Die Softwareplattform von Bright Machines stellt in Kombination mit integrierten Robotikmodulen eine Microfactory dar, die individuell konfiguriert werden kann. Montageaufgaben wie Schrauben, Beschriften und Bestücken von Komponenten können mit der Cloud-basierten Software eingerichtet werden. Brightware generiert Anleitungen, sogenannte Rezepte, die zur Ausführung an die Robotikmodule, genannt Bright Robotic Cells (BRC), in der Fabrikhalle gesendet werden. Da BRCs und ihre unterstützenden Zubehörteile wie Förderbänder, Trayfeeder und End-of-Arm-Tools vorintegriert und produktionsbereit sind, kann die Bereitstellungszeit im Vergleich zum traditionellen Hardware-Automatisierungsansatz gesenkt oder sogar halbiert werden. Die Software ist in der Lage, Rezepte zu vervielfältigen und für mehrere Produktionslinien zur Verfügung zu stellen, wodurch die Skalierung der Produktion vereinfacht wird. Die Software kann auch zur Rekonfiguration der BRC-Hardwaremodule verwendet werden, um die Produktionslinie schnell und einfach auf neue Anforderungen auszurichten. Dadurch laufen schneller wieder neue Produkte vom Band und das Automatisierungskonzept kann auf weitere Bereiche der Produktionslinie transferiert werden. So ist Automatisierung nicht nur bei der Produktion von Großserien, sondern auch bei High-Mix/Low-Volume-Produkten möglich. All diese Faktoren sollen die Gesamtanlageneffektivität, einschließlich Produktionsdurchsatz und Ertrag, verbessern und die Stückkosten senken.

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