StaProZell - Stabile Produktion in wandlungsfähigen zellenorientierten Montagesystemen durch einen Digital Twin

Eckdaten zum Forschungsprojekt

Projektname Stabile Produktion in wandlungsfähigen zellenorientierten Montagesystemen durch einen Digital Twin (StaProZell)  
Fördergeber BMVIT, FFG
Programm /Ausschreibung Produktion der Zukunft, 24. Ausschreibung PdZ Nationale Projekte 2017
Projektnummer 864792
Konsortialführer Fraunhofer Austria Research GmbH
Partner

Bosch Rexroth GmbH

Hans Brantner & Sohn Fahrzeugbaugesellschaft m.b.H.

Innio Jenbacher

Ungarische Akademie der Wissenschaften (MTA SZTAKI)

Laufzeit Oktober 2018 bis März 2021

Ausgangssituation

Eine steigende Variantenvielfalt, individualisierbare Produkte, verkürzte Produktlebenszyklen aber auch sinkende Losgrößen fordern zunehmend eine erhöhte Flexibilität seitens der Industriebetriebe. Um auch in Zukunft jenen Anforderungen gewachsen zu sein, müssen vor allem die Produktionsbereiche flexibler werden. Bisher eingesetzte Linien-Montagesysteme werden teilweise jenen Ansprüchen nicht mehr gerecht. Neue Trends zeichnen sich vor allem im Bereich der Zellenmontage ab.

In der Wissenschaft sind mittlerweile vereinzelt Konzepte vorhanden, die derartige wandlungsfähige modulare Montagesysteme beschreiben. Jedoch gilt es für eine erfolgreiche technische und wirtschaftliche Umsetzung noch einige Herausforderungen zu bewältigen. Aktuelle Konzepte und Methoden zur Produktionsplanung, vor allem solche für wandlungsfähige modulare Systeme, sind nur teilweise in das physische Montagesystem integriert und können so nur längerfristige Anpassungen berücksichtigen.

 

Projektbeschreibung

Im Forschungsprojekt »Stabile Produktion in wandlungsfähigen zellenorientierten Montagesystemen durch einen Digital Twin (StaProZell)« forschen die Projektpartner unter der Konsortialführerschaft von Fraunhofer Austria an der Entwicklung und Evaluierung einer Methode zur Planung und Steuerung in wandlungsfähigen zellenorientierten Montagesystemen durch einen Digital Twin, um eine stabile Produktion zu ermöglichen. Durch die Wandlungsfähigkeit der Module und der Konfiguration der Montagezellen stellt das Montagesystem kein statisches Konstrukt mit fest vorgegebenen Montagefunktionen dar, sondern repräsentiert ein dem effizientesten Wertschöpfungsfluss folgendes System.

Zielsetzung

Das Ziel von StaProZell ist es, eine Methode für die optimierte Planung und Steuerung von wandlungsfähigen modularen cyberphysischen Montagesystemen, basierend auf rekonfigurierbaren Zellen zu entwickeln. Die grundlegende Basis hierfür bildet ein Digital Twin, ein digitales und stets aktuelles Abbild des physischen Montagesystems. Der Digital Twin bietet die Möglichkeit unterschiedliche Szenarien in einer Simulation zu bewerten und basierend auf den Ergebnissen aktiv das physische Montagesystem zu steuern. Durch ständige Neuplanung und Neuausrichtung der Systemmodule des Montagesystems wird dieses den kapazitiven und funktionalen Ansprüchen gerecht und ermöglicht so eine stabile, bedarfsorientierte und effiziente Montage. Der zu entwickelnde Proof-of-Concept-Demonstrator wird in der TU Wien Pilotfabrik Industrie 4.0 evaluiert sowie eine Machbarkeitsstudie durchgeführt.

 

Unser Beitrag

Fraunhofer Austria ist als Konsortialführer für das Forschungsprojekt verantwortlich und bringt Kompetenzen in den Themenfeldern Produktionsplanung und -steuerung sowie cyber-physische Montagesysteme ein.