Produktionsplanung- und steuerung
Die automatische Fertigung
Die Fabrik der Zukunft muss nicht zu einer 'Dark Factory' ganz ohne Menschen werden. Im rumänischen Sibiu stellt die Günther Group, ein Anbieter von Komponenten für die Kälte- und Klimatechnik, Wärmetauscher her. Dabei sind maschinelle Präzision, menschliche Erfahrung und Analyse-Algorithmen gefragt. Gesteuert wird die Produktion per Computer.
Bild: NeuPro Solutions GmbHDie Güntner Group Europe GmbH fertigt im rumänischen Sibiu computergesteuert Wärmetauscher. Der Transport sowie die Bearbeitung der Geräte werden dort in Echtzeit koordiniert. Das entsprechende Produktionsplanungs- und Steuerungssystem (PPS) wurde von der Neupro Solutions GmbH aus Vilsbiburg entwickelt. Das Herzstück der Produktion bildet dabei das Produktionsplanungssystem (PPS) Avas. Die Lösung ermöglicht es, für jedes Produkt einen individuellen Lebenslauf für detaillierte Analysen zu erstellen. "Mit dem Lebenslauf meldet jedes Gerät, welchen Arbeitsschritt in welchem Arbeitsbereich es jeweils als Nächstes braucht", erklärt Michael Neumaier, Geschäftsführer der Neupro Solutions GmbH. "Der Hersteller bekommt mit dieser Dokumentation alle Daten an die Hand, um die Produktion automatisch weiter zu verbessern. Außerdem ist er rechtlich auf der sicheren Seite, wenn es zum Beispiel um Fragen der Gewährleistung geht." Durch den Einsatz von Machine Learning kann die Anlage die Abläufe selbst optimieren. Die benötigten Komponenten, von RFID-Technik über das Totally-Integrated-Automation-Portal bis zu den komplexen Antrieben, stammen von Siemens.
Software koordiniert Abläufe
Die jeweiligen Produkte werden in der H-förmigen Anlage zunächst von sogenannten Querverschiebewagen zu den einzelnen Arbeitsbereichen gebracht. Die Software sorgt dabei für einen koordinierten Ablauf. Die ersten beiden Stationen der Produktion - Blockbau und das Aufweiten der Kupferrohre - erfolgen weitgehend vollautomatisch. Beim anschließenden Hartlöten kommen dann die Mitarbeiter ins Spiel. Fingerspitzengefühl und Erfahrung sind in diesem Schritt gefragt. Im nächsten Schritt geht es in die Reinigungsanlage.
Bild: Neupro Solutions GmbHSicherheit der Mitarbeiter
Werkstücke mit derselben Spezifikation und denselben Arbeitsschritten durchlaufen die Prozesse gemeinsam. Für Klaus W. Wittek, COO und Projektleiter, ist auch die Sicherheit der Mitarbeiter ein wichtiger Aspekt: "Eine der beiden Prüfanlagen ist auf einen Druck von bis zu 200 Bar ausgelegt. Die Arbeitsstation weiß, welches Kältemittel beim aktuellen Werkstück später zum Einsatz kommen wird und welchen Druck der Wärmeübertrager deshalb aushalten muss. Dabei ist sichergestellt, dass sich kein Mitarbeiter mehr im Gefahrenbereich befindet, wenn die Niederdruckprüfung unter Wasser abgeschlossen ist und wenn die Hochdruckprüfung beginnt." Nach erfolgreicher Prüfung fährt der Block in die Trocknungsanlage und wird bis auf eine definierte Restfeuchte getrocknet.
Daten zum Lebenslauf
An den letzten drei Stationen arbeiten Mensch und Maschine erneut zusammen. Die Blöcke werden nasslackiert oder pulverbeschichtet. Dann erfolgt die Endmontage mit allen mechanischen Teilen und der Elektrik. Auch hier hat das System im Blick, welche Kabel, Schrauben und Werkzeuge bereit liegen müssen. Dementsprechend wird einer der acht unterschiedlich ausgerüsteten Montageplätze angesteuert. Nachdem das fertige Gerät verpackt und verladen wurde, müssen noch die Daten, die auf dem Weg durch die Fabrik zu einem Lebenslauf gesammelt wurden, ausgewertet werden. Das übernimmt eine Applikation mit künstlicher Intelligenz, die in ihrem Kompetenzbereich eigenständige Entscheidungen treffen kann. "Die Herausforderung ist es, Daten in beide Richtungen verwertbar zu machen: Für die Fertigung und für die anschließende Analyse", erläutert Michael Neumaier. In Sibiu habe man den Vorteil, dass die komplette Anlage von Fürstenfeldbruck aus überwacht wird und die Daten von überall auf der Welt ausgewertet werden können. "In Zukunft wird es sogar möglich sein, die Anlage an die Mindsphere-Cloud-Lösung anzuschließen. Damit ist die Steuerung unabhängig von der Hardware vor Ort. Wir können die komplette Produktion neuer Produkte erst simulieren, bevor wir sie tatsächlich starten."
KI-basierte Planung
Künstliche Intelligenz kann Planung, Kommunikation und Auftragsabwicklung der Materialien und fertigen Produkte übernehmen. Dabei sind alle beteiligten Systeme vernetzt und liefern beispielsweise per RFID-Chip Sensordaten, mit denen die Realität digital abgebildet werden kann. Diese Abbildung unterstützt die Fachkräfte vor Ort bei ihren Aufgaben und ermöglicht dezentrale Entscheidungen durch eine schwache künstliche Intelligenz, die genau auf diese Aufgabe zugeschnitten ist. n arbeitet bei Wortkind in Freising
Die Fabrik der Zukunft muss nicht zu einer 'Dark Factory' ganz ohne Menschen werden. Im rumänischen Sibiu stellt die Günther Group, ein Anbieter von Komponenten für die Kälte- und Klimatechnik, Wärmetauscher her. Dabei sind maschinelle Präzision, menschliche Erfahrung und Analyse-Algorithmen gefragt. Gesteuert wird die Produktion per Computer.
Bild: NeuPro Solutions GmbHDie Güntner Group Europe GmbH fertigt im rumänischen Sibiu computergesteuert Wärmetauscher. Der Transport sowie die Bearbeitung der Geräte werden dort in Echtzeit koordiniert. Das entsprechende Produktionsplanungs- und Steuerungssystem (PPS) wurde von der Neupro Solutions GmbH aus Vilsbiburg entwickelt. Das Herzstück der Produktion bildet dabei das Produktionsplanungssystem (PPS) Avas. Die Lösung ermöglicht es, für jedes Produkt einen individuellen Lebenslauf für detaillierte Analysen zu erstellen. "Mit dem Lebenslauf meldet jedes Gerät, welchen Arbeitsschritt in welchem Arbeitsbereich es jeweils als Nächstes braucht", erklärt Michael Neumaier, Geschäftsführer der Neupro Solutions GmbH. "Der Hersteller bekommt mit dieser Dokumentation alle Daten an die Hand, um die Produktion automatisch weiter zu verbessern. Außerdem ist er rechtlich auf der sicheren Seite, wenn es zum Beispiel um Fragen der Gewährleistung geht." Durch den Einsatz von Machine Learning kann die Anlage die Abläufe selbst optimieren. Die benötigten Komponenten, von RFID-Technik über das Totally-Integrated-Automation-Portal bis zu den komplexen Antrieben, stammen von Siemens.
Software koordiniert Abläufe
Die jeweiligen Produkte werden in der H-förmigen Anlage zunächst von sogenannten Querverschiebewagen zu den einzelnen Arbeitsbereichen gebracht. Die Software sorgt dabei für einen koordinierten Ablauf. Die ersten beiden Stationen der Produktion - Blockbau und das Aufweiten der Kupferrohre - erfolgen weitgehend vollautomatisch. Beim anschließenden Hartlöten kommen dann die Mitarbeiter ins Spiel. Fingerspitzengefühl und Erfahrung sind in diesem Schritt gefragt. Im nächsten Schritt geht es in die Reinigungsanlage.
Bild: Neupro Solutions GmbHSicherheit der Mitarbeiter
Werkstücke mit derselben Spezifikation und denselben Arbeitsschritten durchlaufen die Prozesse gemeinsam. Für Klaus W. Wittek, COO und Projektleiter, ist auch die Sicherheit der Mitarbeiter ein wichtiger Aspekt: "Eine der beiden Prüfanlagen ist auf einen Druck von bis zu 200 Bar ausgelegt. Die Arbeitsstation weiß, welches Kältemittel beim aktuellen Werkstück später zum Einsatz kommen wird und welchen Druck der Wärmeübertrager deshalb aushalten muss. Dabei ist sichergestellt, dass sich kein Mitarbeiter mehr im Gefahrenbereich befindet, wenn die Niederdruckprüfung unter Wasser abgeschlossen ist und wenn die Hochdruckprüfung beginnt." Nach erfolgreicher Prüfung fährt der Block in die Trocknungsanlage und wird bis auf eine definierte Restfeuchte getrocknet.
Daten zum Lebenslauf
An den letzten drei Stationen arbeiten Mensch und Maschine erneut zusammen. Die Blöcke werden nasslackiert oder pulverbeschichtet. Dann erfolgt die Endmontage mit allen mechanischen Teilen und der Elektrik. Auch hier hat das System im Blick, welche Kabel, Schrauben und Werkzeuge bereit liegen müssen. Dementsprechend wird einer der acht unterschiedlich ausgerüsteten Montageplätze angesteuert. Nachdem das fertige Gerät verpackt und verladen wurde, müssen noch die Daten, die auf dem Weg durch die Fabrik zu einem Lebenslauf gesammelt wurden, ausgewertet werden. Das übernimmt eine Applikation mit künstlicher Intelligenz, die in ihrem Kompetenzbereich eigenständige Entscheidungen treffen kann. "Die Herausforderung ist es, Daten in beide Richtungen verwertbar zu machen: Für die Fertigung und für die anschließende Analyse", erläutert Michael Neumaier. In Sibiu habe man den Vorteil, dass die komplette Anlage von Fürstenfeldbruck aus überwacht wird und die Daten von überall auf der Welt ausgewertet werden können. "In Zukunft wird es sogar möglich sein, die Anlage an die Mindsphere-Cloud-Lösung anzuschließen. Damit ist die Steuerung unabhängig von der Hardware vor Ort. Wir können die komplette Produktion neuer Produkte erst simulieren, bevor wir sie tatsächlich starten."
KI-basierte Planung
Künstliche Intelligenz kann Planung, Kommunikation und Auftragsabwicklung der Materialien und fertigen Produkte übernehmen. Dabei sind alle beteiligten Systeme vernetzt und liefern beispielsweise per RFID-Chip Sensordaten, mit denen die Realität digital abgebildet werden kann. Diese Abbildung unterstützt die Fachkräfte vor Ort bei ihren Aufgaben und ermöglicht dezentrale Entscheidungen durch eine schwache künstliche Intelligenz, die genau auf diese Aufgabe zugeschnitten ist. n arbeitet bei Wortkind in Freising
NeuPro Solutions GmbH
Dieser Artikel erschien in IT&Production Mai 2018 - 18.05.18.Für weitere Artikel besuchen Sie www.it-production.com
