Gemeinsam mit unseren Mitgliedern ergründen wir die Potenziale von Mobilfunk (4G und 5G) für die industrielle Anwendung, indem wir Mobilfunk an verschiedenen Use Cases entlang der gesamten Wertschöpfungskette testen.
Ziel ist es, Mobilfunk auf seine Potenziale zur Steigerung des produktiven Nutzens für die Industrie zu testen.
Wir verfolgen dazu einen holistischen Ansatz und betrachten interessante Use Cases sowohl in der Produktion als auch in der Logistik und entlang der vollständigen Wertschöpfungskette. Dabei fokussieren wir uns nicht nur darauf, bestehende Lösungen an das Mobilfunknetz anzubinden und zu testen, sondern entwickeln durch Kombination verschiedener Anwendungen oder zusätzlicher, interoperabler Nutzung bereits erhobener Daten neue Lösungen, mit denen sich ein Mehrwert generieren lässt.
Zusätzlich zu den Möglichkeiten, die es bereits mit der aktuellen Mobilfunkgeneration 4G gibt, ergeben sich weitere interessante Anwendungsfelder bei Nutzung des kommenden 5G-Mobilfunkstandards und dessen Eigenschaften. Insbesondere sind dabei Network Slicing und Edge Computing zu nennen.
Sowohl mit dem „5G Application Lab“ Testbett in der Demofabrik Aachen, das wir gemeinsam mit Ericsson betreiben, als auch dem kommenden Campus-Netz der Telekom, haben wir die optimale Infrastruktur dafür vor Ort.
Gemeinsam mit unseren Mitgliedern testen und entwickeln wir eine adaptive Wertschöpfungskette eines Automobilzulieferers unter Einsatz und Kombination verschiedener Technologielösungen.
Dieses transparente und adaptive Wertschöpfungsnetzwerk – vom Zulieferer über verschiedene Produktions- und Transportstationen bis zum Kunden – ist ein Technologietestbett, in dem verschiedene Lösungen zur Datenaufnahme, -auswertung und -rückmeldung in Echtzeit verknüpft werden. Langfristiges Ziel ist es, ein interoperabel vernetztes Wertschöpfungssystem mit standardisierten Schnittstellen aufzubauen, das zum einen individuelle Anpassung auf den einzelnen Anwendungsfall bietet, und zum anderen Livesysteme auf Knopfdruck ausrollen kann.
AGVs (Automated Guided Vehicles), autonome Intralogistikfahrzeuge, müssen sehr hohen Anforderungen an die Personensicherheit genügen und gleichzeitig zur Effizienz des Materialtransports beitragen. Im Einsatz in der Produktion stellen insbesondere Kreuzungen aufgrund ihrer unübersichtlichen und schlecht einsehbaren Abzweigungen neuralgische Punkte für den Verkehr dar und führen wegen fehlender Verfügbarkeit von Verkehrsinformationen zu Verzögerungen im Verkehrsfluss von AGVs.
In diesem Anwendungsfeld testen wir die Eignung von 5G als Übertragungsmedium für sicherheitsrelevante Daten, die von zusätzlicher Infrastruktursensorik bereitgestellt wird.
Als Einzellösungen versprechen AGVs und 5G vielfältige Vorteile für die Produktion, wie z.B. autonome Materialflussteuerung und zuverlässige Übertragung echtzeitkritischer Daten. Durch die Kombination der Technologieelemente arbeiten wir an einer sichere Kreuzungsüberwachung. Daten, die von Infrastruktursensorik und AGVs aufgenommen werden, werden zusammengeführt und ausgewertet. Sie werden den Akteuren zielgerichtet zur Verfügung gestellt, um kritische Situationen zu verhindern und die Transportprozesse zu optimieren. Damit die Kommunikation in diesem sicherheitskritischen Anwendungsfall mit geringen Latenzen und hochverfügbar stattfindet, wird sie mit 5G umgesetzt.
In kurzzyklischen Projekten entwickeln wir die nächsten Stufen der Lösung und testen sie mit Prototypen.
Demonstration von Anwendbarkeit und Nutzen der Blockchain in der Produktionslogistik
Entlang einer abgebildeten Wertschöpfungskette wurden Events der einzelnen Logistikteilnehmer in einer Blockchain gespeichert und manipulationssicher an verschiedene Akteure übertragen. Die so entstehende firmenübergreifende Datenbank ist nicht auf Intermediäre angewiesen, enthält alle Events und stellt eine verifizierbare Rückverfolgbarkeit über die Supply Chain her.
Gezielte Bereitstellung von Anlageninformationen und Verbesserung der Prozesssicherheit und Rückverfolgbarkeit von Prozessen.
Im Projekt wurde ein einsatzfähiger Industriepilot entwickelt, der die Möglichkeiten der bedarfsgerechten Informationsbereitstellung im industriellen Einsatz aufzeigt. Mithilfe von Data-Matrix Codes können Anlagen und Betriebsmittel eindeutig identifiziert werden und relevante Anlageninformationen, wie technischen Daten, Kontaktdaten und Anleitungen auf einem mobilen Endgerät angezeigt werden. Darüber hinaus wird die Identifikationstechnologie dazu genutzt, die für einen Prozess benötigten Betriebsmittel zu verifizieren, um Verwechslungen vorzubeugen. Auf Basis eines hinterlegten Rollenkonzept wird überprüft, ob der Mitarbeiter/die Mitarbeiterin über die erforderliche Berechtigung verfügt, um den jeweiligen Prozess an der betroffenen Anlage durchzuführen. Durch die Dokumentation der durchgeführten Prozesse in einer Plattform können alle erfolgten Eingriffe zurückverfolgt werden.
Prozesstransparenz und Reihenfolgenoptimierung interner und standortübergreifender Warentransporte im Feldversuch.
Technologie- und Systemlösungen wurden zur automatisierten Datenerhebung kombiniert und untereinander verbunden. So konnte die Prozesstransparenz erhöht und die Reihenfolge von unternehmensinternen Warentransporten optimiert werden. Im letzten Schritt konnten wir diese Ergebnisse – und damit ihre Anwendbarkeit für die Darstellung der standortübergreifenden Prozesse in Echtzeit – durch einen Prototypen im Feldtest belegen.
Demonstration einer virtuellen Unterstützung des Montageprozesses
Anhand eines virtuellen, animierten, dreidimensionalen Abbildes des montierten Gerätes werden Arbeitsanweisungen für den Montageprozess intuitiv sichtbar, und der optimale Ablauf vorgegeben. Zusätzlich wird das Abbild mit detaillierten Informationen zu Bauteilen und im Montageprozess verwendeten Parameterwerten angereichert. Durch verschiedene Interaktionsmöglichkeiten mit dem Abbild wird die notwendige Flexibilität ermöglicht.
Bisherige Laufzettel existieren vor allem in Papierform. Dabei werden die händisch erfassten Daten erst am Ende der Produktion oder oftmals auch gar nicht erst digital erfasst.
Hinsichtlich der Arbeitsschritte, Produktionsdaten und Kenngrößen während der Herstellung des Produktes besteht Intransparenz, die sich negativ auf die Produktionseffizienz auswirkt. Auch ist eine datenbasierte Identifikationen & Qualitätskontrolle der Produkte aufgrund der fehlenden Datengrundlage nicht möglich.
Wenig generische Tracking- & Identifikationstechnologien erschweren zudem eine automatisierte Prozesssteuerung.
In einer generischen Lösung haben wir verschiedenste Systeme vereint, um ein umfassendes digitales Abbild der Produktionsdaten und -prozesse bereitzustellen.
Hierzu wurde ein Track & Trace System zusammen mit CCTV-Technik sowie Motion- & Object-Detection in einem Dashboard gebündelt und vollständig in SAP integriert.
Die entwickelte Lösung ermöglicht auf Basis der digital erfassten Daten genaue Analysen bzgl. Durchlaufzeiten sowie Produktions- und Auftragsstati. Dabei lassen sich die Stammdaten zusammen mit dem zugehörigem Videofeed in dem entwickelten Dashboard anzeigen.
Darüber hinaus werden Recyling-Teile, die den Prozess verlassen, automatisch per AGV abtransportiert.
Die Integration einer Pick-by-Light-Funktion ist zudem in Planung und soll im nächsten Sprint-Zyklus realisiert werden.
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