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Im EU-Projekt BEinCPPS führen John Deere und das Fraunhofer IPA Experimente mit cyberphysischen Produktionssystemen (CPPS) durch. Das Projektteam digitalisierte die manuelle Traktormontage dahingehend, dass Werker die zu montierenden Bauteile angezeigt bekommen. Dank diesem CPPS reduzierte sich die Fehlerrate und die Werker fühlen sich sicherer beim Greifen der zu montierenden Teile.

Je später Fehler in Montagelinien, wie in der Traktorproduktion, erkannt werden, umso kostspieliger ist deren Beseitigung. Daher haben sich John Deere, die Fincons Group und das Fraunhofer IPA bei ihren Experimenten auf die schnelle und einfache Integration von Unterstützungsmaßnahmen für manuelle Montageaufgaben fokussiert. Mit dem Einsatz einer serviceorientierten Architektur auf Basis des am IPA entwickelten Manufacturing Service Bus (MSB) war es möglich, die Services mit dem Produktionssystem vor Ort zu vernetzen. Dazu gehört ein Pick-by-Light-System namens Speedy Pick Air der Firma eQ3, ein Datenbrillenprototyp der Firma Konica Minolta und ein selbstlernendes, kamerabasiertes Qualitätstor der Firma IOXP. Die Software zur Verarbeitung der Auftragsdaten wurde von der Firma Fincons realisiert.

Die Bereitstellung der zusätzlichen Unterstützung bei der Montage zeigte: die Arbeiter fühlen sich sicherer bei der Abfolge der zu montierenden Teile und die Fehlerrate konnte reduziert werden. Dadurch entfallen auch Mehraufwände, die bei einem späteren Entdecken von Fehlern zu deren Behebung nötig wären. Für neue Mitarbeiter wird es künftig leichter sein, sich in die vielfältigen und komplexen Montageabläufe einzuarbeiten.

Das Projektteam in Baden-Württemberg wird ergänzt durch vier weitere Regionalteams in der EU, die alle die Wirtschaftlichkeit von cyberphysischen Produktionssystemen testen.

»Es hat sich gezeigt, dass jüngere Mitarbeiter der Datenbrille positiv begegnen, während das Pick-by-Light-System im Allgemeinen eine hohe Akzeptanz fand. Alle Lösungen sind auf der Virtual-Fort-Knox-Cloud verfügbar. Das Unternehmen braucht dafür nur einen Internetanschluss.«

Fachlicher Ansprechpartner Fraunhofer IPA
Dipl.-Ing. Benjamin Götz

Auf der Hannover Messe 2018 zeigte das baden-württembergische Projektteam eine abgewandelte Lösung, die auch auf andere Produktionen übertragbar ist. In diesem Anwendungsfall werden Auftragsdaten an ein MES gesendet, welches dann den Auftrag der Vormontage zuordnet und die entsprechende Montagereihenfolge durch das Pick-by-light-System anzeigt. Damit dies realisiert werden konnte, wirkten zusätzliche Partner mit. So stellte die Firma Xetics ihre MES-Software zur Verfügung, Leuze electronic einen stationären 2D-Codeleser mit OPC-UA-Anbindung und die VFK Virtual Fort Knox AG ihre Cloud-Plattform Virtual Fort Knox.

Die Umsetzung war auf dem Stand des Landes Baden-Württemberg in Halle 6, Stand C18 zu sehen. Inzwischen ist der Demonstrator auf dem Stuttgarter Fraunhofer Campus in im Applikationszentrum zu sehen.

Die Ergebnisse des Projekts BEinCPPS (GA Nr. 680633) wurden vom europäischen Forschungs- und Innovationsprogramm Horizon 2020 gefördert und sind Teil der I4MS Initiative.