Kognitive Produktion

Fähigkeitsbasierte Steuerung einer matrixfähigen Fräszelle

Unterschiedliche Produkte benötigen verschiedene Fertigungsverfahren in unterschiedlicher Reihenfolge – klar! In der Matrixproduktion gibt es individuelle, aber ähnlich gestaltete Produktionszellen mit entsprechenden Portfolios an Fertigungsverfahren. Innerhalb der Zelle unterscheiden sich Handhabungsbewegungen und Fertigungsprogramme von Produkt zu Produkt. Wer programmiert diese vielen verschiedenen Abläufe?
Stellen Sie sich vor, die Programme in Bewegungsabläufe ließen sich ähnlich schnell anpassen und rekonfigurieren wie Apps auf einem Smartphone.

Im Projekt SE.MA.KI entwickelt Fraunhofer eine solide Basis für Unternehmen zur Realisierung eines flexiblen und adaptiven Produktionssystems für die Steigerung der Resilienz – die Matrixproduktion. Durch das Produktionssystem lassen sich nicht nur große, sondern auch kleine Losgrößen bis hin zur »Stückzahl 1« und individuell personalisierte Produkte schnell und kostengünstig herstellen. Der neue Ansatz begegnet Stückzahlschwankungen, der zunehmenden Produktvariantenvielfalt und wechselnden Herausforderungen wie Lieferkettenunterbrechungen oder Verschiebung technologischer Trends. Die Gestaltung des Produktionssystems hat einen großen Einfluss darauf, wie sich Unternehmen in ihrem Wettbewerbsumfeld zukünftig erfolgreich behaupten können.

Das gemeinsame Ziel ist, dass unsere Partner von der Expertise der fünf beteiligten Fraunhofer-Institute profitieren. Dies geschieht auf allen Ebenen der Produktion mit:

  • Simulationsgestützten Planungsstrategien,
  • automatisierten Logistik- und Montageprozessen,
  • den technischen und organisatorischen Voraussetzungen für eine resiliente Wertschöpfung,
  • adaptiven Software- und Anlagensystemen sowie
  • der Auswahl und Weiterentwicklung von Schlüsseltechnologien für Produktionssysteme.

Das Fraunhofer IWU beteiligt sich mit dem Thema „Fähigkeitsbasierte Zellensteuerung einer Fräszelle“ am Verbundprojekt SE.MA.KI. Dabei geht es in diesem Teilprojekt um die Flexibilisierung und Modularisierung der Anlagensteuerungsfunktionen und der Bewegungsabläufe innerhalb der Matrixzelle selbst. Dabei wird die Flexibilität durch den Einsatz einer fähigkeitsbasierten Leitsteuerung auf Zellebene erreicht. Kernelement dieses Ansatzes ist es, dass nicht mehr aufgabenbezogen programmiert wird, sondern die Leitsteuerung eine Bibliothek von Fähigkeiten besitzt. Der Programmierer kann nun den Steuerungscode aus Fähigkeiten zusammensetzen, parametrieren und gelangt so zum lauffähigen Steuerungsprogramm. Das Credo dahinter ist: Parametrieren statt programmieren. So wird die Modularität der Hardware in einer Marktproduktion für die Steuerungstechnik weitergedacht und hilft das Potential flexibler Konzepte zu entfalten. Lesen Sie dazu mehr in unserem Beitrag im Blog des Fraunhofer-Verbunds Produktion: Fähigkeitsbasierte Zellensteuerung einer Fräszelle (fraunhofer.de)

Nähere Informationen zum Projekt SE.MA.KI finden Sie auf der Internetseite des Fraunhofer-Verbunds Produktion unter: Projekt »SE.MA.KI« (fraunhofer.de).

Headerbild: © Andrine Theiss, Fraunhofer IPA


Rudi Seidel

Dipl.-Ing. Rudi Seidel
Wissenschaftlicher Mitarbeiter
Abteilung "Steuerungen für kognitive Produktionssysteme"

Fraunhofer IWU
Zwickauer Str. 46
01069 Dresden

Telefon: +49 351 4772 2612
E-Mail: rudi.seidel@iwu.fraunhofer.de

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