Vier Aspekte stehen beim neuen Demonstrator, der von drei Forschungsinstituten und elf Industriepartnern realisiert wurde, im Fokus: herstellerübergreifender Modultausch, Gaia-X-Anbindung, modulare und agile Systemarchitektur sowie angewandte Methoden der künstlichen Intelligenz. Funktion und Layout stehen unter dem Begriff Production Level 4, einem Update von Industrie 4.0. Das Konzept sieht die Produktion der Zukunft in autonomen Produktionsmodulen, die ihre Services dem herzustellenden Produkt anbieten. Dabei sucht sich das Produkt selbständig seinen Weg durch die Fertigung. Der Mensch übernimmt dabei eine nurmehr zentrale Rolle hinsichtlich Entscheidung und Kontrolle, während Maschinen und KI-Algorithmen Routinearbeiten oder gefährliche Tätigkeiten übernehmen.
Moulare, skalierbare Systemarchitektur
Der Fahrplan sah vor, den ersten Schritt zu Production Level 4 auf der Hannover Messe zu zeigen. „Der Demonstrator ist soweit fertig“, erklärt Prof. Martin Ruskowski. „Wir haben eine modulare Systemarchitektur entwickelt, die skalierbar und erweiterbar ist“, beschreibt Vorstandsvorsitzender das Grundgerüst. „So zeigen wir, dass in unserem herstellerunabhängigen Ökosystem Module problemlos getauscht werden können.“ Der Demonstrator sei so angelegt, dass er sich jährlich weiterentwickeln lasse, bis in fünf Jahren Production Level 4 verwirklicht sei. Integriert sind zudem eine smarte Werkerassistenz und eine automatisierte Konformitätsprüfung. Das System ist in der Lage, die modulare Safety-Konformität unter Berücksichtigung der Umweltbedingungen digital, dynamisch und automatisiert zu zertifizieren. Dafür besitzen die Module des Demonstrators ein Teilmodell der Industrie-4.0-Verwaltungsschale in der die relevanten Sicherheistparameter definiert sind. Auf dieser Grundlage können dynamisch einzelne Module und deren Schnittstellen freigegeben werden, sodass nach einer erfolgreichen Konformitätsprüfung eine digitale Zertifizierung erstellt und der Maschinenverbund freigegeben wird.
Prozess gemäß Plug&Produce
Die modulare und herstellerübergreifende Produktionsanlage der SmartFactory-KL ist fähigkeitsbasiert. Fehlt eine Fähigkeit, die aber für die Herstellung eines bestellten Produktes notwendig ist, wird automatisch eine Rekonfiguration der Anlage angestoßen. Der Werker wird durch das Assistenzsystem auf das fehlende Modul hingewiesen und optisch angeleitet, wie es physisch mit dem Demonstrator zu verbinden ist. Damit Module am richtigen Ort in die Infrastruktur integriert und das Modul zum richtigen Zeitpunkt mit seinen Lebensadern verbunden ist, werden intelligente Schnittstellen benötigt.
