IBH-Lab KMUdigital i4Production (ABH045)

In einem gemeinsamen, standardisierten Automatisierungskonzept wird in der international vernetzten Modellfabrik ein cyber-physisches System in Form eines kundenindividualisierten Modellfahrzeuges produziert, das durch den Kunden in diversen Varianten zusammengestellt oder individuell konstruiert werden kann. Das fernsteuerbare und kommunikationsfähige Modellauto dient dabei als Beispielprodukt für eine verteilte Produktion. In der Schweiz an der NTB Buchs werden Elektronikkomponenten gefertigt, in Österreich an der Fachhochschule Vorarlberg werden Felgen in einer reduzierenden Fertigung hergestellt und in Deutschland an der HTWG Konstanz erfolgt die Endmontage. Die Zulieferkomponenten kommen dabei entweder physisch zur HTWG oder werden direkt von den Projektpartnern an die Rapid-Prototyping-Möglichkeiten der HTWG gesendet. Die Endmontage und Synchronisation der Haupt- und Nebenmaterialflüsse erfolgt an der HTWG Konstanz.

Dabei wird jedes Einzelteil, von der Elektronikkomponente über benötigtes Rohmaterial für die Reifen bis hin zum Chassis des Modellautos als digitaler Zwilling rechentechnisch logisch abgebildet. Die Einzelteile werden hierfür mit den etwaigen benötigten Produkt- und Prozessdaten, sowie Sensordaten der involvierten Maschinen und Fertigungsstationen ausgestattet. Somit kann eine Verschmelzung von Produktions- und Prozesssicht erwirkt werden, welche eine ganzheitliche Betrachtung des Datenaustausches zum Ziel hat. Der digitale Zwilling steht dabei immer im Mittelpunkt. Eingangsportal in die internationale Musterfabrik ist eine virtuelle Online-Umgebung des Business-Eco-Systems. Ein Kunde kann in diesem Eingangsportal zur internationalen Musterfabrik online sein Fahrzeug in diversen Varianten zusammenstellen aber auch Teile wie die Felgen völlig individuell konstruieren. Das Resultat kann vom Kunden online virtuell betrachtet und mit einem verbindlichen Liefertermin bestellt werden.

Vor der Bestellfreigabe werden die Daten durch eine automatische Festigkeitssimulation der NTB Buchs überprüft. D.h. es wird geprüft, ob die kundenindividuelle Konstruktion den Anforderungen wie Festigkeit, Dimensionen u.ä. gerecht wird. Auch kann hier eine Design-Überprüfung durchgeführt werden als Schnittstelle zu den anderen kmu-Digital-Projekten. Dies könnte z.B. eine schutzrechtliche oder allgemeine designrechtliche Überprüfung sein.

Die internationale Musterfabrik bildet damit eine dezentrale Produktion. Die Grenzen der Globalisierung und Information verschwimmen aber zusätzlich durch eine dezentrale Konstruktion, Übermittlung von Daten und einer physischen – und zeitkorrekten - Produktion einer Komponente an dem Ort, an dem diese benötigt wird. Dank der im Projekt erarbeiteten Erkenntnisse liegt jetzt ein validiertes Konzept einer Musterfabrik vor, welches zusätzlich zur realen Fabrik die Möglichkeiten der Digitalisierung effizient integriert. Dieses Konzept steht auch nach Projektende in Form der neu aufgebauten Plattform „Werkstatt4“ bei RhySearch öffentlich zur Verfügung und wird mit interessierten Partnern weiter aufgebaut.