Fraunhofer IPK

Institut für Produktionsanlagen und Konstruktionstechnik

Industrie 4.0

Die industrielle Produktion vollzieht derzeit den nächsten großen Schritt nach der Einführung der digitalen Steuerungstechnik in den 1950er und des Computer-integrated Manufacturing (CIM) in den 1980er Jahren: Produktion wird zunehmend vernetzt, dadurch intelligent und flexibel. Künftig werden sämtliche in die Fertigung eingebundenen Instanzen – Menschen, Werkstücke und Maschinen – mittels modernster Informations- und Kommunikationstechnik miteinander verknüpft. Dadurch werden sämtliche produktionsbezogenen Informationen jederzeit in Echtzeit verfügbar – Werker, Objekte und Systeme können direkt miteinander kommunizieren und kooperieren. Es entstehen dynamische, zur Selbstorganisation fähige Wertschöpfungsnetze, die nach unterschiedlichsten Kriterien optimiert und immer wieder an aktuelle Bedürfnisse angepasst werden können.

Das Fraunhofer IPK ist einer der Wegbereiter der „Smart Factory“. Integrated Industry ist bei uns seit Jahren gelegte Realität. Auf dieser Seite erfahren Sie mehr über unsere Forschungsziele und Projekte im Bereich Industrie 4.0.

Digital vernetzt – Forschungskompetenz für den Standort Berlin

Die fortschreitende Digitalisierung wird unser Leben insgesamt, aber speziell die Mobilität, den Bereich der kritischen Infrastrukturen, die Medizin sowie alle Produktions- und Wirtschaftsprozesse noch stärker verändern als bisher. Die vier Berliner Fraunhofer-Institute FOKUS, HHI, IPK und IZM bündeln deshalb im Fraunhofer Leistungszentrum »Digitale Vernetzung« ihre FuE-Kapazitäten in den Bereichen IKT, Datenverarbeitung und -aufbereitung, Entwicklung und Bereitstellung elektronischer Systeme sowie Produktion und Mikroelektronik.

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„Leistungszentrum Digitale Vernetzung“ in der Gründungsphase

Am Dienstag, den 26. Januar 2016, unterzeichneten die Senatorin für Wirtschaft, Technologie und Forschung des Landes Berlin, Cornelia Yzer und der Institutsleiter des Fraunhofer-Instituts für Offene Kommunikationssysteme, Prof. Dr. Manfred Hauswirth, die Vereinbarung zur Gründung des Leistungszentrums Digitale Vernetzung.

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Ein Gespräch über die Digitale Revolution in der Industrie mit Kanzlerin Angela Merkel

Im Februar 2015 war Eckhard Hohwieler, Leiter Produktionsmaschinen und Anlagenmanagement im Fraunhofer IPK, Gast bei Bundeskanzlerin Angela Merkel. Im Format "Die Kanzlerin direkt" hatte er Gelegenheit, die Kanzlerin mit Fragen zu Industrie 4.0 zu konfrontieren:

https://www.youtube.com/watch?v=jZnYUkMkBTA

Interview mit Volker Kauder zu Industrie 4.0

Der Begriff "Industrie 4.0" ist in aller Munde. Unterschiedliche Vorstellungen, worum es sich dabei handelt, beschäftigen derzeit intensiv Wirtschaft, Politik und Forschung. Der Fraktionsvorsitzende der CDU/CSU im Deutschen Bundestag, Volker Kauder, nahm dies zum Anlass, mit den Experten vom Fraunhofer IPK Herausforderungen und Chancen für die deutsche Wirtschaft zu diskutieren.

Lesen Sie das vollständige Interview hier.

Unsere Projekte zu Industrie 4.0:

Industry Cockpit - Fit für kundenindividuelle Prozesse und Produkte

Immer häufiger wünschen Kunden die Anpassung zahlreicher Prozesse auf ihre Bedürfnisse, von  administrativen Abläufen wie Freigabeprozessen über zusätzliche Prüfprozesse oder Zertifikate bis hin zu individuellen Liefer-, Abnahme- und Verrechnungsmodalitäten. Um solche hoch-dynamischen Prozesse zuverlässig steuern und überwachen zu können, wurde das modellbasierte »Industry Cockpit« entwickelt.

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Das Industry Cockpit entsteht im Rahmen des Projektes MetamoFAB.

SOPRO - Produktion organisiert sich selbst

Im Projekt SOPRO wird die zentrale Produktionsleitebene abgelöst durch eine dezentrale Prozesssteuerung und -überwachung. Sogenannte Process-eGrains, winzige elektronische Zellen, verleihen Produkten und Fertigungsressourcen eigene Intelligenz. So werden Aufträge und Ressourcen selbst zu Akteuren im Produktionsprozess. Jedes Werkstück kennt seinen Zustand und »weiß«, wie es im nächsten Schritt bearbeitet werden muss. Innerhalb eines Fertigungsnetzwerks fragt es selbständig an, welche Fertigungsressource die notwendige Auslegung und freie Kapazitäten aufweist und organisiert seinen Transport dorthin.

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pICASSO - Cloudbasierte Steuerungen

Seit den 1980er Jahren ist die IT-Struktur von Fabriken von der Feldebene bis zur Ebene der Fabriksteuerung hierarchisch geordnet. Cloud-Technologien erlauben es nun, diese Hierarchien aufzubrechen und einzelne Komponenten flexibel miteinander zu vernetzen. Das Verbundprojekt pICASSO will mit Hilfe von Cloud-Technologien die Softwarefunktionalität der Steuerungen von der Hardware entkoppeln.

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iWePro - Smarte Werkstatt

Starre Produktionssysteme stoßen vor allem hinsichtlich ihrer Reaktionsfähigkeit, Auslastung und Liefertreue zunehmend an ihre Grenzen. Im Projekt "IWEPRO – Intelligente Kooperation und Vernetzung für die Werkstattfertigung" entwerfen Partner aus Wissenschaft und Industrie deshalb innovative Produktionskonzepte für eine flexible, smarte Werkstattfertigung mit dezentraler Fertigungssteuerung.

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RetroNet - Praxisnahe Brücke in die Industrie 4.0

Im Projekt RetroNet entstehen Methoden und Komponenten zur Integration bestehender Hardware in die intelligente Fabriksteuerung. Hierfür werden physische und logische Konnektoren entwickelt, mit denen die Anbindung bestehender Maschinen und Anlagen an eine Steuerungsplattform ermöglicht wird. So können insbesondere kleine und mittlere Unternehmen sukzessive ein cyber-physisches System aufbauen und ihrem Bedarf entsprechend klassische und Industrie 4.0-Produktion kombinieren. 

VIB-SHP - Virtueller Baukasten für den Anlagenbau

Obwohl virtuelle Techniken und "Simultaneous Engineering" bereits als etablierte Methoden der Produktentstehung gelten, arbeiten mittelständische Anlagenbauer in Deutschland oft nach herkömmlichen Entwicklungsmethoden und einem sequentiellen Entwicklungsvorgehen. Das Verbundprojekt VIB-SHP soll den Entwicklungsprozess von Fertigungssystemen und Anlagen durch virtuelle Techniken optimieren. Gleichzeitig sollen die Anforderungen für Industrie 4.0 im Entwicklungsprozess von Anlagen berücksichtigt werden.

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WeiMA - Digitales Handbuch unterstützt Servicetechniker

Ziel des Projekts WeiMA war die Bereitstellung von digitalen Wartungshandbüchern, die situationsbedingte Änderungen in Handlungsabläufen bei Instandhaltungsprozessen berücksichtigen. Dazu wurden mithilfe der integrierten Unternehmensmodellierung (IUM) und der Software MO²GO für maschinennahe Serviceprozesse Prozessmodelle erstellt, in Handlungsanweisungen überführt und Servicetechnikern in Form einer grafischen Benutzerschnittstelle bereitgestellt.

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Fräsbearbeitung mit Industrierobotern

Die Zeiten, in denen robotergestützte Prozesse und automatisierte Roboterzellen nur in der Handhabung, Montage oder bei Schweiß- und Lackieroperationen zu finden waren, sind vorbei. Dank einer kontinuierlich verbesserten Mechanik und Steuerungstechnik übernehmen Industrieroboter heute komplexe Bearbeitungsaufgaben in der Fertigung und werden zu einem wichtigen Faktor in der auftragsindividuellen Produktion.

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