Die Fabrik der Zukunft ist Gegenstand zahlreicher Forschungsprojekte in Wissenschaft und Industrie. Zukunftsgerichtete Unternehmen setzen auf Automatisierung, Modularität, Künstliche Intelligenz und Agilität, um wettbewerbsfähig zu bleiben. Um diese Themen in Industrie und Forschung voranzutreiben, benötigen Studierende, Auszubildende sowie Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter das entsprechende Know-how und die Awareness, mit komplexen Themenstellungen umzugehen. Hier setzt das Lernkonzept „Agile Production Simulation“ an. Es simuliert auf kleinstem Raum Prozesse wie die Qualitätssicherung mittels Künstlicher Intelligenz, die Funktionsweise fahrerloser Transportsysteme und bildet automatisierte Prozesse nach: Vom Wareneingang über die modulare Produktion bis hin zur Qualitätssicherung. Die begleitende Didaktik übersetzt die hands-on simulierten Prozesse in Future Skills bei Lernenden und Lehrenden. Der digitale Zwilling des Modells intensiviert das Lernerlebnis maßgeblich.
Die Agile Production Simulation ist eine Fabrik aus flexibel kombinierbaren Modulen. Der Materialfluss beginnt am Wareneingang für Rohware, führt über ein automatisiertes Hochregallager, verschiedene Produktionsstationen wie eine Fräs- oder Bohrstation über eine Qualitätssicherung mit KI zum Warenausgang. Ein fahrerloses Transportsystem (FTS) mit Omniwheels transportiert Werkstücke zwischen den einzelnen Stationen und gewährleistet agile Produktionsprozesse, die flexibel an die Kundenwünsche angepasst werden können. Das FTS kann bei Bedarf ohne Akku-Tausch an der Ladestation geladen werden.
Im Sinne der digitalen Rückverfolgbarkeit enthält jedes Werkstück einen NFC-Tag, auf den Produktionsdaten geschrieben werden. Die Fabrik produziert Werkstücke in verschiedenen Farben mit verschiedenen Bearbeitungsmerkmalen. Die agile Produktion ermöglicht produktspezifische Fertigungsschritte innerhalb eines leanen Prozesses ohne Rüstzeiten.
Gesteuert wird die Agile Production Simulation von einer zentralen Steuerung (Raspberry Pi 4 Model B), die mit den Steuerungen der einzelnen Fabrikmodule, SPS Siemens S7 1200, vernetzt ist. Unterschiedliche Kommunikationsprotokolle wie das MQTT-Protokoll (Message Queuing Telemetry Transport) ermöglicht ein vernetztes Zusammenarbeiten aller Module.
Ein Cloud basiertes Echtzeit-Monitoring bietet Dashboards für die Auftragssteuerung und für die Visualisierung des Fabrikzustands. Dort können auch Kennzahlen ermittelt werden wie Durchlaufzeiten oder die Overall Equipment Effectiveness (OEE). Ein Online-Shop simuliert die Bestellung von Werkstücken durch den Kunden. Die bewegliche Kamera kann über das Dashboard von überall aus gesteuert werden, um das Prinzip der Fernwartung zu simulieren.
Das Modul Qualitätskontrolle mit KI macht das komplexe Thema Machine Learning greifbar und verdeutlicht dessen Nutzen im Produktionsumfeld. Basierend auf dem Konzept des überwachten Lernens wird der Teil des maschinellen Lernens mit dem KI-Tool Tensorflow realisiert.
Entwickelt wurde die Agile Production Simulation in Zusammenarbeit mit Experten des KIT Karlsruhe, mit dem Software-Unternehmen OMM Solutions GmbH und der Universität Stuttgart. Die Anlage steht in Kürze für alle zur Verfügung, die sich fit machen wollen für die Fabrik der Zukunft.
Die Unternehmensgruppe fischer mit Sitz in Waldachtal, Nordschwarzwald, hat 2022 mit weltweit rund 5.600 Mitarbeitern einen Umsatz von 1,14 Milliarden Euro erzielt. Das Familienunternehmen ist mit 51 Gesellschaften in 39 Ländern vertreten und exportiert in rund 120 Länder. Es umfasst die fünf Unternehmensbereiche fischer Befestigungssysteme, fischer Automotive, fischertechnik, fischer Consulting und fischer Electronic Solutions.
fischer Befestigungssysteme besitzt die technologische Marktführerschaft in wichtigen Feldern der Befestigungstechnik. Für ein breites Spektrum an Kunden, vom Heimwerker über den Handwerker bis zum Key-Account-Partner, bietet fischer Produkte in technischer Perfektion.
fischer Automotive fertigt hochwertige Innenraumkomponenten für Fahrzeuge.
Das Unternehmen besitzt eine hohe Kompetenz in der Kunststoffverarbeitung und ist ein wichtiger Partner der Automobilindustrie. Das Produktspektrum umfasst Luftausströmer, Getränkehalter, Ablagefächer und Multifunktionskomponenten.
fischertechnik ist mit seinen Konstruktionsbaukästen sowohl im Spielwaren- als auch im Bildungsbereich aktiv. Als einer der letzten Spielwarenanbieter entwickelt und fertigt fischertechnik ausschließlich in Deutschland.
fischer Consulting entstand aus den im eigenen Unternehmen entwickelten Kompetenzen.
Dort angesiedelt ist das fischer ProzessSystem, dessen zentraler Inhalt die permanente Verbesserung ist. Dabei orientiert sich das fischer ProzessSystem immer am Nutzen für den Kunden. fischer Consulting berät mittelständische Unternehmen, Behörden und Großkonzerne auf dem Weg zu schlanken und effizienten Prozessen.
fischer Electronic Solutions entwickelt und fertigt Elektroniklösungen. Dazu gehören Produkt- und Systementwicklungen basierend auf neuesten Technologien sowie kundenspezifische Fertigungsaufträge zur Bearbeitung in den eigenen Produktionsstätten.
Als erfahrener Entwicklungs- und Produktionsdienstleiter kundenspezifischer Systeme, wie z.B. Multitouch-Lösungen aus Glas und den dazu passenden Steuereinheiten, bildet die fischer Electronic Solutions das perfekte Bindeglied zwischen Kunden und Endprodukt.
Im Internet: www.fischer.group
fischerwerke GmbH & Co. KG
Klaus-Fischer-Straße 1
72178 Waldachtal
Telefon: +49 (7443) 12-0
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Pressereferentin fischertechnik
Telefon: +49 (7443) 12-6251
E-Mail: Sandra.Roth@fischer.de
