VDW EMO Hannover 2011 zeigt Fabrik der Zukunft

Wissen ist Macht – Nicht-Wissen macht ineffizient, auch und gerade was die Fertigung der Zukunft und ihre Erfolgsaussichten auf den globalen Märkten angeht. Davon sind jedenfalls die Forscher des Stuttgarter Fraunhofer-Instituts für Produktionstechnik und Automatisierung (IPA) überzeugt.

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So wird denn auch IPA-Chef Prof. Dr.-Ing. Engelbert Westkämper nicht müde, darauf hinzuweisen, dass „zukunftsorientierte Produktionssysteme die Nutzung von Wissen auf allen Hierarchieebenen erfordern“. Die Fabrik der Zukunft, sagt er, „erfordert lernfähige, ganzheitliche Produktionssysteme auf der Basis von Lerneffekten in allen Stufen der Prozessketten von der Konzeption und Konfiguration bis hin zu den After-Sales-Servicebereichen.“ Es gehe darum, durch Integration von Wissensbausteinen in die Engineering-Systeme höhere Produktionsleistungen zu erzielen. Die besondere Innovation liege dabei in der Lernfähigkeit von Simulationssystemen.

Fabrikplanung und Prozessplanung integrieren

Bisher war die IT-Landschaft in produzierenden Unternehmen durch die organisatorische und funktionale Trennung von Planung und operativem Betrieb geprägt. Nach Einschätzung des IPA-Forschers sind die industrielle Produktion und ihre Planung künftig ohne moderne Werkzeuge der Digitalen Fabrik nicht mehr denkbar. Jedoch habe sich die durchgängige und integrierte Fabrik- und Prozessplanung in kaum einem Unternehmen bisher praktisch durchgesetzt.

Das IPA-Forschungsthema „Grid Engineering for Manufacturing“ (GEM) ist laut Westkämper, „ein innovativer Ansatz im Bereich des vernetzten, digitalen und wissensbasierten Herstellungsprozesses, der sich auf die durchgängige und integrierte Entwicklung des Produkts sowie auf die Fabrik- und Prozessplanung konzentriert“. Basierend auf diesem Ansatz wurde am IPA eine Integrationsplattform entwickelt, die eine durchgängige und mehrskalige Fabrik- und Prozessplanung ermöglicht: Das im Februar 2011 eröffnete Demonstrati-onszentrum „Gemlab“ (Grid Engineering for Manufacturing Laboratory).

IT muss Werkzeuge für alle Lebenszyklusphasen liefern

Nur mit einem ganzheitlichen Ansatz, der alle Lebenszyklusphasen einer Fabrik berücksichtigt, sind die Anforderungen an die Produktion der Zukunft zu bewältigen. Ergebnisrelevante Entscheidungen während des Planungsprozesses können nur anhand korrekter und aktueller Informationen getroffen werden. Professor Westkämper: „Insbesondere in den Phasen strategischer Planung und Fabrikbetrieb basieren diese Entscheidungen bisher in der Regel auf unscharfen Informationen.“

Gerade bei der Lösung komplexer Planungsaufgaben sei die enge, interdisziplinäre Zusammenarbeit über Abteilungsgrenzen hinweg also unerlässlich. Fabrikausrüster wünschen sich eine Konfigurierbarkeit der Anlagen aus Baukästen und standardisierten Modulen, um ihren Kunden schneller zuverlässige Anwendungen anbieten zu können. Ferner sollen die Konzepte durch adaptive Systeme schneller an wechselnde Fertigungsaufgaben angepasst werden können.

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