Smart Objects in der Produktion

Ein Trend für viele produzierende Unternehmen ist die zunehmende Individualisierung der Produktion. Für Produktionsprozesse bis zur Losgröße eins müssen zum Beispiel Fertigungs- und Zusatzteile in ausreichender Menge und zur richtigen Zeit an der richtigen Stelle der Montage zur Verfügung stehen. Gerade in komplexen Arbeitsprozessen der Montage ist eine Vielzahl an Informationen über die Werkstücke ebenso wie deren Einbauinformation zusammen mit weiteren Prozess- und Produktdaten notwendig.

Mit dem Forschungsprojekt »R2D Road to Digital Production« zur Digitalisierung der industriellen Produktion zeigen wir, wie sogenannte intelligente Objekte den Produktionsprozess durch dezentrale Entscheidungsfindung steuern und kontrollieren können. Werkstücke werden mit elektronischen Tags ausgestattet, welche Kommunikations- und Ortungsfunktionalität besitzen. Diese sogenannten Smart Objects sind in ein Kommunikationsnetz eingebunden. Anhand der mitgeführten individuellen Produktdaten und der gewonnenen Kontextinformationen durch Lokalisierung und Sensoren kann das intelligente Werkstück eigenständig Prozessschritte erkennen, protokollieren und die Produktion für geringe Losgrößen steuern.

Dies bedeutet z. B., dass bereits beim Prozessstart in der Produktion Auftragsdaten auf dem elektronischen Tag hinterlegt werden. Über die Lokalisierung erkennt es die Einfahrt in die einzelnen Fertigungszellen, nimmt mit den dort verfügbaren Werkzeugen wie beispielsweise Schraubern und Systemen Verbindung auf und tauscht zum Beispiel Produktionsinformationen aus. So kann dem Werker direkt signalisiert werden, welche Komponenten und Kleinteile zu montieren sind. Die Signalisierung erfolgt durch ein Pick-by-local-Light-System, welches vom intelligenten Werkstück direkt angesteuert werden kann. Das intelligente Werkstück kann einen Arbeitsauftrag auch auf einen intelligenten Schrauber übermitteln. Der intelligente Schrauber überwacht die Arbeitsschritte des Auftrags und teilt sowohl dem Werker als auch dem elektronischen Tag den Auftragsstatus mit.

Im Projekt R2D, gefördert im Rahmen der Initiative Bayern Digital des Bayerischen Wirtschaftsministeriums, werden diese und weitere Technologien unter Leitung der Siemens AG mit dem Fraunhofer IIS, dem Fraunhofer SCS und verschiedenen Unternehmen entwickelt und getestet.