Selbständige und adaptive Fertigungsanlagen optimieren die Produktion

Übersicht

Industrie 4.0 erhöht die Wirtschaftlichkeit der Produktion  

Industrie 4.0 erhöht die Wirtschaftlichkeit der Produktion

  • Heute müssen Maschinen und Anlagen digital, flexibel und intelligent sein.
  • Durch die Verbindung von Menschen, Objekten und Systemen entstehen dynamische, sich selbst organisierende Wertschöpfungsnetzwerke, die nach unterschiedlichen Kriterien optimiert werden können.

Anwendung

Das intelligente Netzwerk in der Produktion von morgen  

Das intelligente Netzwerk in der Produktion von morgen

Unternehmen sind häufig mit der Situation konfrontiert, dass sich die Konfiguration eines Artikels während der Fertigung ändert. Es muss eine neue Variante im Bauplan umgesetzt werden, die Stückzahl des herzustellenden Artikels erhöht sich oder bislang unbekannte Produktionsmittel eröffnen neue Möglichkeiten. In derartigen Fällen reagiert ein adaptives System sofort mit einer entsprechenden Anpassung des Herstellungsablaufs.

Als praktisches Beispiel einer selbständigen und adaptiven Anwendung dient eine Anlage zur Herstellung von I/O-Modulen. Eine Herausforderung ist es, die ständig steigende Variantenzahl der I/O-Module, die zum Teil in geringen Losgrößen bestellt werden, sowie Prototypen einzelner Module auf lange Sicht wirtschaftlich fertigen.

Lösung

I/O-Module wirtschaftlich in Losgröße 1 herstellen  

I/O-Module wirtschaftlich in Losgröße 1 herstellen

Aktuell werden die I/O-Module auf  Produktionsanlagen gefertigt, deren Prozesse sich nahezu beliebig an den jeweiligen Bedarf adaptieren lassen.

Gelungen ist dies durch den frei kombinierbaren Einsatz verschiedener Anlagenmodule. Zu diesem Zweck sind einheitliche Schnittstellen sowie die selbständige Steuerung der Grundabläufe erforderlich. Das Konzept erlaubt die gleichzeitige Produktion unterschiedlicher Varianten. An das Fertigungssystem können sämtliche Arbeitsplätze, Montagemaschinen und Prüfzellen angekoppelt werden, die in der jeweiligen Ausbaustufe für den Herstellungsprozess notwendig sind.

Ein beliebig erweiterbares Werkstückträger-Umlaufsystem ermöglicht die flexible Vernetzung aller denkbaren Produktionsressourcen zu einem Fertigungssystem. Neben einer passenden Umlaufarchitektur bedarf es einheitlicher elektrischer und elektropneumatischer Schnittstellen, damit die einzelnen Produktionsressourcen ortsunabhängig verwendet werden können. Dazu gehören sowohl Handarbeitsplätze als auch vollautomatische Beschriftungszellen. Außerdem steuern sämtliche eingebundenen Ressourcen ihre artikelunabhängigen Grundabläufe eigenständig, um sie dezentral in das Fertigungskonzept zu integrieren.

Fazit

Geringe Losgrößen lassen sich bereits jetzt zu den Kosten einer Massenfertigung herstellen. Anlaufszenarien neuer Produkte werden besser abgebildet. Darüber hinaus kann der Hersteller kurzfristig auf gestiegene Absatzmengen reagieren. Zu diesem Zweck werden beispielsweise gleichartige Prozesse gedoppelt.

Investitionen in Betriebsmittel lassen sich somit zeitgerecht und angepasst an die aktuellen Absatzzahlen tätigen. Ferner können technologische Weiterentwicklungen in den Fertigungsprozessen einfach und schnell auf die Produktionslinien übertragen werden. Dafür sind nur einzelne Prozessmodule auszutauschen.

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