Smart Factory

Elektronik 4.0 für die gesamte Fertigung

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Der smarte Arbeitsplatz im Industrie-4.0-Umfeld

Bisher hat sich das Anwendungsbeispiel auf die Informationsbereitstellung von Produktions- und Qualitätsdaten fokussiert. Die Aegis-Lösung erfüllt sowohl mit der IT-Infrastruktur als auch mit dem Software-Konzept die Herausforderungen, die eine Industrie 4.0-Lösung an ein System für den intelligenten Arbeitsplatz der Zukunft stellt. Im Bereich der Maschinen-Kommunikation wird bereits ein internationaler Standard eingesetzt, um den Datenaustausch zwischen Maschinen und Anlagen zu standardisieren und damit zu vereinfachen. Wie wird nun der smarte Arbeitsplatz integriert? Hierfür ist zunächst eine arbeitsplatzunabhängige Prozessbeschreibung erforderlich, die dynamisch auf Ablaufänderungen reagieren kann.

Meldet sich ein Werkstück an einem Arbeitsplatz an, wird durch das Aegis-System geprüft, ob der Arbeitsplatz zulässig ist und wenn ja, welche Tätigkeiten noch ausgeführt werden müssen oder welche Prüfschritte ggf. noch fehlen. Das zugrundeliegende Workflow-Konzept bleibt dabei so wenig stringent wie möglich, um einen möglichst freizügigen Ablauf durch die Produktion zu ermöglichen. Damit muss allerdings auch der Arbeitsplan ständig aktualisiert werden und folgt keiner festen Vorgabe aus dem ERP.

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Gesteuert wird das System über zentrale Serverinstanzen, die auf der Basis moderner Skalierungsmethoden auch mit großen Datenmengen umgehen können. Dieses Datenmodell und sämtliche Arbeits- und Prüfgänge werden immer direkt mit dem technischen CAD-Modell des Produktes verknüpft. Daneben gibt es zu dem Produkt das Prozessmodell, welches die Prozess- und Prüfparameter enthält. Erst durch die intelligente Zusammenführung von beiden Informationen ergibt sich ein vollständiges und nutzbares Abbild des Produktfortschritts sowie der Produktqualität (Bild 4). So werden den Produktionsmitarbeitern und dem Management immer die erforderlichen Daten zur Verfügung gestellt, wo sie und wann sie gerade benötigt werden.

Die Arbeitsplätze selbst werden mit Touchscreens ausgestattet, an denen sich jeder Mitarbeiter anmeldet. Anschließend erscheinen alle verfügbaren Arbeitsaufträge am Bildschirm. Welchen Arbeitsgang der Mitarbeiter ausführen muss, entscheidet das Produkt, das an seinen Arbeitsplatz gelangt. Auf dem Bildschirm werden sofort alle wichtigen Änderungsmitteilungen und Engineering-Anweisungen aufgeblendet, die bearbeitet, beachtet und rückgemeldet werden müssen. Hiermit wird sichergestellt, dass die in der Zeit zwischen Auftragsbeginn und Bearbeitung anfallenden Änderungen dynamisch im laufenden Arbeitsprozess Eingang finden. Eine herkömmliche Fertigungs- und Arbeitsplanung würde hier komplett scheitern.

Überwacht werden auch sämtliche Materialien mit ihren Eigenschaften, die in den Produktionsablauf einfließen. Im Hintergrund der Materialkontrolle werden die Approved Manufacturer Lists (AML) herangezogen, um den aktuellen Freigabe- und Qualitätsstatus jedes Bauteils zu prüfen. Veränderte Materialeigenschaften und / oder Prozesseigenschaften werden sofort erkannt und es kann direkt darauf reagiert werden.

Produktionsverbesserung am smarten Arbeitsplatz

Das Aegis Manufacturing Operating System leistete Verbesserungen für die Produktivität und Qualität durch seine einzigartige Kombination aus dynamischen Datenmodell und papierloser Dokumentation für die smarten Arbeitsplätze auch im Industrie 4.0-Umfeld. Zusätzlich kann das integrierte Qualitätsdatenerfassungssystem das Fehlermanagement radikal verbessern. Das System wird durch Aegis laufend verbessert und erweitert. Derzeit laufen Projekte mit einer integrierten Logistikanbindung, um auch den Materialfluss für das Industrie 4.0-Konzept zu ertüchtigen.

Dieser Beitrag erschien zunächst auf unserem Partnerportal ELEKTRONIKPRAXIS

* Dr. Friedrich W. Nolting ist geschäftsführender Gesellschafter von Aegis Software in Erlangen.

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