Roboter, Maschinen und Produktionssysteme werden immer intelligenter. Der Grund sind KI-Anwendungen, die Performance, Leistungsfähigkeit und Produktivität erhöhen und zudem helfen, viel Geld einzusparen, weil sie Materialeinsatz, Energiebedarf, CO2-Ausstoß sowie Rüst- und Integrationszeiten signifikant reduzieren. Mit der Produktionsinsel_PHUKET zeigt die SmartFactory-KL neueste Technologien in der Anwendung. Zudem sind 9 Mitaussteller am Stand D18 in Halle 8 beteiligt: German Edge Cloud, Harting, Huawei, PILZ, Proalpha, Xitaso, Yaskawa, das DFKI und die RPTU Kaiserslautern-Landau.
Die Produktionsinsel_PHUKET besteht aus 5 Modulen und arbeitet mit 5 Robotern. Ein besonderes Merkmal ist die dynamische Anpassung des Produktionsplans an die Verfügbarkeit von Bauteilen oder vorhandenen Maschinen. Der Skill-basierte Ansatz ermöglicht schnellste Umplanungen bei Schwankungen in der Lieferkette oder Materialengpässen. Software-Agenten (KI) reduzieren zeitintensive und damit teure Planungs- und Steuerungsaufwände auf Sekunden. Diese innovative Herangehensweise macht _PHUKET zu einem leistungsstarken Beispiel für agile Anlagenkonzepte.
Factory-X Use Cases
Mit der Produktionsinsel_PHUKET werden die Factory-X Use Cases Manufacturing as a Service und Autonomous Operations as a Service vorgeführt. Gemeinsam mit dem Nachbarstand der Plattform Industrie 4.0 zeigen wir Szenarien der Produktionsunterbrechung und wie darauf aus der Ferne reagiert werden kann, um Ausfallzeiten und Kosten zu reduzieren.
KI ermöglicht die Kollaboration zwischen Robotern und Menschen
Das Montagemodul nutzt einen Cobot zur Durchführung verschiedener Fertigungsprozesse. Die Hauptfunktionen umfassen Materialhandling, das Verlöten eines Bauteils sowie die Montage von Komponenten. Für diese Aufgaben wird ein Werkzeugwechsler von Stäubli eingesetzt, der den automatischen Tausch zwischen Lötkolben und Greifer ermöglicht.
Der Roboter kann durch ein integriertes Safety-Konzept, entwickelt in Zusammenarbeit mit TÜV SÜD und SICK, zwischen Cobot- und Industrierobotermodus wechseln. Dieses Konzept basiert auf SICK-Sensorik, die sicherstellt, dass der Betrieb entsprechend der Sicherheitsanforderungen angepasst wird.
Adaptive Werkerassistenz und Steuerung
Das System bietet eine automatisch generierte Werkerassistenz für Montageprozesse, die sich aus den Informationen der Verwaltungsschale (VWS) ableitet. Zusätzlich wird die Arbeitsplatzkonfiguration, wie z.B. Tischhöhe oder Assistenzkomplexität, an die persönlichen Präferenzen und Qualifikationsnachweise des Arbeitenden angepasst. So können Mitarbeitende flexibel jede Arbeit durchführen, oder auch Ungelernte im Produktionsprozess leichter eingesetzt werden. Die Steuerung des Roboters erfolgt über Gestenerkennung, wodurch eine direkte Interaktion ohne zusätzliche Eingabegeräte möglich ist.
Innovative Lagerhaltung
Beim Lagermodul ist die direkte Ansteuerung auf der SPS-Ebene implementiert, während nicht zeitkritische Prozessabläufe auf einem Industrial Edge-PC über einen neuentwickelten Python-OPC UA-Adapter nach dem Skill-basierten Ansatz gesteuert werden.
Zur präzisen Überwachung und Verwaltung der Betriebsmittel setzt das Lagermodul auf ein umfassendes Tracking-System. Werkstückträger werden automatisch an zwei Schlüsselpositionen identifiziert und kontrolliert. Das Zusammenspiel eines Knick-Arm- und eines 3-Achs-Portal-Roboters ermöglicht den Transport der Produkte zu den verschiedenen Lager- und Ablagepositionen.
Quelle Text/Bild:
Technologie-Initiative SmartFactory KL e.V.
Trippstadter Straße 122
67663 Kaiserslautern
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Kaiserslautern, 20.03.2025
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