Das Fraunhofer IOSB baut an seinen Standorten Karlsruhe, Lemgo und Ilmenau das deutschlandweit erste verteilte Industrie 4.0-Produktionssystem als Testumgebung für Industrie 4.0-Technologien auf. Die industrielle Automation ist für die wirtschaftliche Zukunft Deutschlands von höchster Bedeutung: Studien wie »Automation 2020« der VDI/VDE-Gesellschaft GMA, »agendaCPS, Integrierte Forschungsagenda Cyber-Physical Systems« der acatech und die »Umsetzungsempfehlungen für das Zukunftsprojekt Industrie 4.0« der Forschungsunion Wirtschaft und Wissenschaft empfehlen die Automation grundsätzlich weiter zu entwickeln: Stärkere Vernetzung der Produktion auch über Standortgrenzen hinweg, stärkere Integration von Teilintelligenz in den Komponenten, stärkere Vernetzung der Maschinen untereinander und stärkere Einbeziehung des Menschen in die Entwicklungs- und der Produktionsprozesse sind das angestrebte Ziel.
Aufbauend auf bereits an den IOSB-Standorten Lemgo und Karlsruhe vorhandenen Anlagen wird ein verteiltes, vernetztes und standortübergreifendes Produktionsnetzwerk entstehen, welches unter Einbeziehung des Standorts Ilmenau Teil eines virtuellen Smart Grids wird. Der Austausch von Produkten und Energie ist dabei virtuell, d.h. die Abläufe der Produktion und des Informationsmanagements werden synchronisiert ohne einen realen Austausch von Material und Energie zwingend zu benötigen.
Wichtiger Aspekt ist die Kunden-Integration
Mit der Industrie-4.0-Demonstrationsfabrik entsteht eine neue Plattform zur Durchführung von Forschungsarbeiten zu Konzepten wie Intelligente Vernetzung, Produktionsoptimierung und Energiemanagement. Gleichzeitig dient sie als Demonstrationsumgebung für Industriekunden und anderweitige Forschungsprojekte.
Ein wichtiger Aspekt der Industrie-4.0-Demonstrationsfabrik ist die Integration des Kunden und seiner Produktanforderungen in die Wertschöpfungskette. Basierend auf den Kundenanforderungen kann im neuen Produktionsnetzwerk der passende Produktionsprozess konfiguriert werden, z.B. durch Auswahl der passenden Produktionsmodule bzw. durch deren Parametrisierung. Dadurch sollen die Voraussetzungen geschaffen werden, um die geforderte Flexibilität bei der kundenspezifisch individualisierten Produktion zu gewährleisten (Stichwort: Losgröße 1). Dadurch entsteht eine Einrichtung, die in ihrer Konzeption und Umsetzung in Deutschland bisher einmalig ist.
Umfangreiche Vorarbeiten sind bereits geleistet
Keimzellen des vernetzten Produktionssystems sind die bisherigen Arbeiten des IOSB an seinen drei Standorten Karlsruhe, Lemgo und Ilmenau. So arbeiten in Karlsruhe die Entwickler schon seit mehreren Jahren mit Hochdruck an einer universellen Schnittstelle für Produktionsanlagen, über die ein PLUGandWORK realisiert werden soll. Mit dem neuen Produktionsnetzwerk kann diese Schnittstelle auch standortübergreifend genutzt und getestet werden. In Lemgo betreibt das Fraunhofer-Anwendungszentrum Industrial Automation des IOSB in Kooperation mit dem Institut für Industrielle Informationstechnik der Hochschule Ostwestfalen-Lippe die Lemgoer Modellfabrik. Dort erproben und demonstrieren die Wissenschaftler geeignete Informations- und Kommunikationstechnologien (IKT) für die Automation wandlungsfähiger, rekonfigurierbarer und energieeffizienter Produktionssysteme. Der Standort Ilmenau schließlich fungiert in diesem Szenario als Lieferant (erneuerbarer) Energie, so dass auch Fragen des dezentralen Energiemanagements für Produktionswerke bearbeitet werden können.
Weitere Informationen unter:
(Lemgoer Modellfabrik) http://www.iosb.fraunhofer.de/servlet/is/22756/
(Fraunhofer Anwendungszentrum IOSB-INA, Lemgo) http://www.iosb.fraunhofer.de/servlet/is/7305/
(Anwendungszentrum Angewandte Systemtechnik IOSB-AST, Ilmenau)
http://www.iosb.fraunhofer.de/servlet/is/5379/
(Industrie 4.0-Arbeiten des IOSB) http://www.iosb.fraunhofer.de/servlet/is/21752/
(Themenbroschüre Industrie 4.0) http://www.iosb.fraunhofer.de/servlet/is/35270/visIT_Industrie_4-0.pdf