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Künstliche Intelligenz Die Fabrik der Zukunft konfiguriert sich selbst

Redakteur: Katharina Bormann

Um in Zukunft flexibel und schnell auf Nachfrageänderungen reagieren zu können, ist für Produktionssysteme vor allem eine effiziente und einfache Arbeitsweise unabdinglich. Wie ein solches Szenario aussehen kann, zeigen Forscher des Forschungsinstituts des Freistaats Bayern für softwareintensive Systeme und Services (Fortiss) mit ihrer Zukunftsfabrik „Fortiss Future Factory“.

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Forscher haben eine Produktionsanlage entwickelt, die sich selbst konfigurieren kann. Ziel ist eine klare softwareseitige Entkopplung von Produktionsmaschinen und Komponenten voneinander sowie von den herzustellenden Produkten.
Forscher haben eine Produktionsanlage entwickelt, die sich selbst konfigurieren kann. Ziel ist eine klare softwareseitige Entkopplung von Produktionsmaschinen und Komponenten voneinander sowie von den herzustellenden Produkten.
(Bild: Fortiss)

Mithilfe der kognitiven Produktionsanlage werden Methoden entwickelt, wie sich Fabriken in Zukunft von alleine an geänderte Anforderungen anpassen können. Durch Künstliche Intelligenz sollen vor allem Programmier- und Konfigurationskosten gesenkt werden. Herstellern will man die Möglichkeit bieten, mit geringem Stillstand individuelle Produkte in kleinen Losgrößen fertigen zu können. Die „Fortiss Future Factory“ besteht aus zehn miteinander vernetzten und beliebig kombinierbaren Stationen, die derzeit zwei Produkte mit je drei Varianten zusammenbauen können. Die Produktpalette ist unendlich: Von Aufbewahrungsdosen über Thermometer bis hin zu Rasierapparaten kann die Maschine alles herstellen und sich dabei selbstständig konfigurieren, wie Fortiss mitteilt.

„Das Besondere an den Maschinen ist, dass sie sich selbst beschreiben können und ihre Fähigkeiten in virtuelle, ,Gelbe Seiten für registrierte Maschinen‘ hinterlegen“, erklärt Forschungsgruppenleiter Alois Zoitl. Erforderliche Produktbeschreibungen und Produktionsschritte sind im System gespeichert. Definierte Schnittstellen erlauben den Zugriff auf automatisch auswertbare Beschreibungen der Fähigkeiten der jeweiligen Fabrikmodule. Diese könnten dann bei Auftragseingang automatisch und kurzfristig umgerüstet werden, heißt es. Eine Planungssoftware aus dem gleichen Institut fungiert als virtueller Operator, der Aufträge einplant, vergibt, steuert und den gesamten Herstellungsprozess überwacht.

Höhere Rechenleistung und verbesserte Algorithmen

„Kern unserer Methode ist eine klare softwareseitige Entkopplung von Produktionsmaschinen und Komponenten voneinander sowie von den herzustellenden Produkten. Dadurch wird es erstmals möglich, Produktionsmaschinen und Komponenten beliebig zu kombinieren“, erklärt Zoitl. Dies werde durch höhere Rechenleistung in den Maschinen, eine höhere Vernetzungsbandbreite sowie verbesserte Algorithmen möglich gemacht.

Die Sensoren, die elementarer Bestandteil der Anlage sind, erfassen zurzeit lediglich den Betriebszustand der Maschine. Zukünftig sollen aus den Sensordaten aber auch Informationen über ein mögliches Ausfallverhalten, anstehende Wartungen oder die Produktqualität gewonnen werden können. Die größte Herausforderung wird nach Ansicht der Forscher jedoch in der steigenden Komplexität der wachsenden Anzahl an Produkten und Produktionsschritten liegen.

Das Konzept der Anlage lasse sich beliebig auch auf andere Anwendungsfelder, wie zum Beispiel die Textilproduktion, übertragen. So sollen Kunden zukünftig im Online-Shop ihre Spielfiguren oder Kleider selbst gestalten können und die Bestellung direkt von der wandelbaren Fabrik erledigt werden.

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