Demanlage in Fabrikhalle, Bild: SmartFactoryKL/C.Arnoldi

Die Module der Demo-Anlage des SmartFactoryKL-Partnerkreises verteilen sich auf drei Fertigungsinseln, um eine flexible Produktion zu ermöglichen. Bild: SmartFactoryKL/C.Arnoldi

Die erweiterte Demo-Anlage des SmartFactoryKL-Partnerkreises stellt sich in einem neuen Layout vor: Erstmals sind die Module nicht mehr in einer Reihe aufgebaut, sondern verteilen sich auf drei Fertigungsinseln. Durch den Einsatz des flexiblen Transportsystems, das aus einer Roboterplattform als zentralem Element sowie den Förderbändern in den Modulen besteht, kann das Produkt nun auf verschiedene Weisen hergestellt werden.

Nach der standardmäßig definierten Bearbeitung des Produkts in vier Modulen trifft das Manufacturing Execution System (MES) mit einer Information vom Integration Bus über die Anlagentopologie die Entscheidung, wohin das Produkt für seine Weiterverarbeitung transportiert werden soll. Während auf der HMI das flexible Transportsystem das Produkt nur innerhalb eines kleinen Radius verteilt, lässt sich dies in der realen Anwendung an verschiedenen Produktionslinien, Werkshallen oder gar Standorten anwenden. Da ein Produkt seinen Entscheidungszyklus jeweils über das auf dem RFID-Tag hinterlegte Gedächtnis steuert und von der eingesetzten IT-Struktur dirigiert wird, findet es immer das richtige Modul für den nächsten Bearbeitungsschritt.

Standards ermöglich eine flexible Erweiterung

Flexibles, Transportsystem, Bild: SmartFactoryKL/C.Arnoldi
Durch den Einsatz des flexiblen Transportsystems kann das Produkt nun auf verschiedene Weisen hergestellt werden. Bild: SmartFactoryKL/C.Arnoldi

Die Neuanordnung der Industrie-4.0-Demoanlage basiert im Wesentlichen auf drei Standards. Hierzu gehört die RFID-Tag-Beschreibung, durch die die Datenstruktur und -codierung des Produktgedächtnisses auf Basis von ISO 15693 festgelegt ist. Dies ermöglicht, dass die Daten von allen RFID-Geräten der Anlage gelesen werden können, und das herstellerunabhängig.

Als zweiter Standard gilt die OPC-UA-Kommunikation. Die Docking Station meldet über OPC UA, wenn ein Produkt bewegt werden muss. Gleichzeitig nutzt jedes Modul denselben OPC-UA-Datensatz und gibt diesen an den Server weiter, so dass die einheitliche Kommunikation aller Elemente untereinander gewährleistet ist.

Als drittes ist die Normung der Hardware zu nennen. Die in der erweiterten Anlage neu eingefügte Docking Station ist flexibel einsetzbar, da die mechanische Grundfunktion aller Module standardisiert ist. Beispielsweise ist die Position aller Förderbänder einheitlich und jeweils mit kompatibler Sensorik zur Nachbarschaftserkennung ausgestattet.

Use Case aus Industrie und Forschung

Das Grundgerüst für die erweitere Industrie-4.0-Anlage ist in den Arbeitsgruppen der SmartFactoryKL entstanden. „Diesen neuen Use Case verdanken wir der Zusammenarbeit aus Industrie und Wissenschaft am runden Tisch. Durch die Interaktion der Partner auf Augenhöhe, so wie es dem Geist unserer Initiative entspricht, konnten neue Forschungsthemen erfolgreich erarbeitet werden“, sagt Professor Detlef Zühlke, Vorstandsvorsitzender der Technologie-Initiative SmartFactory KL e.V. und Leiter des Forschungsbereichs Innovative Fabriksysteme am DFKI. hei

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