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Projektvision

Produktionsanlagen der Zukunft bestehen aus selbstständigen Fertigungszellen, die weitgehend autonom arbeiten und flexibel konfigurierbar sind. Dabei wird ein Weg von der virtuellen, simulationsgestützten Fabrikplanung zur digital konfigurierbaren Produktionsanlage beschritten. In dem skizzierten Projekt werden neue Technologien entwickelt, die für die Umsetzung solcher Konzepte unabdingbar sind.

Die Effizienz und Zuverlässigkeit industrieller Produktionsanlagen hängen in hohem Maße von der Verfügbarkeit vielfältiger Informationen ab. Diese Informationen, die z.B. den Materialfluss, Wartungsparameter oder Produktionsparameter betreffen, werden heute meist von kabelgebundenen Sensoren erfasst. Mit der Verkabelung sind Einschränkungen hinsichtlich
  • Flexibilität (Umbauten, Erweiterungen)
  • Einsatzbereich (Fahrzeuge, bewegliche oder rotierende Teile) und
  • Verfügbarkeit der Information (nur am Ende des Kabels)
verbunden. Diese Einschränkungen können durch den Einsatz von Funk zur Datenübertragung überwunden werden, wobei die Funkverbindung nicht nur als Kabelersatz verstanden werden sollte, sondern durch eine Vernetzung Möglichkeiten eröffnet, den jeweiligen Gesamtprozess im System hinsichtlich Kosten und Qualität entscheidend zu verbessern.

Entscheidende Erfolgsfaktoren für breit angelegte Funklösungen im Produktionsumfeld sind:

  1. die Verfügbarkeit von "intelligenten" Funknetzen
  2. die Verfügbarkeit von wartungsfreien (und damit energieautark arbeitenden, batterielosen) Funksensoren bzw. Aktoren, welche die Spezifikationen der Funknetze erfüllen und auch in kleinen und mittleren Stückzahlen wirtschaftlich sind.
Neben der selbstorganisierenden drahtlosen Vernetzung spielt auch der energieoptimale Betrieb der Teilsysteme eine erhebliche Rolle. Auf den unteren Ebenen der Steuerungshierarchie wird die Realisierung energieautarker Systeme erforderlich, da sich hier der größte Kundennutzen ergibt. Diese können ihre Betriebsenergie aus der Umgebung beziehen, z.B. aus Licht, aus den pneumatischen Systemen oder aus Vibrationen. Dabei liegt der Schwerpunkt auf der Energierückgewinnung z.B. beim Abbremsen bewegter Teile.

Das beschriebene Vorhaben wird mit Mitteln des Bundesministeriums für Wirtschaft und Arbeit unter dem Förderkennzeichen 01 MG 502 bis 506 gefördert. Die Verantwortung für den Inhalt des Internetauftritts liegt bei den Autoren. © EnAS