Durchgängig digital

Die Softwarebranche hat es vorgemacht: Entwicklung, Planung, Einführung und Herstellung von Produkten werden von Anfang bis Ende (E2E) zusammen gedacht und verantwortet.

Wie eine E2E-Digitalisierung in der Produktion gelingen kann, erforschen Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des Fraunhofer IPK im Projekt »Vom konventionellen Produktionswerk zum resilienten Kompetenz-Werk durch Industrie 4.0 (Werk 4.0)«. Gemeinsam mit zwölf Partnern, darunter Mercedes Benz AG, TU Berlin und Werner-von-Siemens-Centre for Industry and Science e.V. (WvSC), entwickeln sie flexible Fertigungslösungen, mit denen Hersteller schneller auf Technologieveränderungen und neue Marktanforderungen reagieren können.

Die Grundidee dabei: Entwicklung, Planung, Einführung und Produktion werden nicht mehr als organisatorisch getrennte Einheiten betrachtet, die sequenziell oder parallel agieren. Stattdessen werden sie als Funktionen gemeinsam von Anfang bis Ende (E2E) gestaltet und verantwortet. Dadurch sollen produzierende Unternehmen zukünftig Prozesse flexibler anpassen, Produkte rascher entwickeln und ihre Produktion insgesamt resilienter gestalten können.

Für derart durchgängige digitale Prozessketten ist Übersetzungsarbeit nötig: »Jede Simulations-, Roboter- oder werksinterne Software hat ihre eigene Sprache«, erklärt Robotikexperte Jan Kuschan. Seine Aufgabe ist es, eine Beschreibungssprache für Prozess- und Verfahrensabläufe mit klar definierten Schnittstellen zu entwickeln, über die unterschiedliche Programme miteinander Daten austauschen und kommunizieren können. Ziel ist es, automatisch Aufträge in Maschinenprogramme zu übersetzen und so mehr Variantenflexibilität zu ermöglichen. »Wenn ein Bauteil im Montageprozess angepasst wird und die dahinterliegenden Programme direkt adaptiert werden, können Hersteller auch kleinere Stückzahlen in größeren Varianten fertigen, ohne dass jedes Mal eine komplette Inbetriebnahme nötig ist«, so Kuschan.

Dr. Maiara Rosa Cencic und ihr Team entwickeln im Projekt Werk 4.0 ein Augmented-Reality-Assistenzsystem, das Werkerinnen und Werker bei manuellen Montageaufgaben unterstützen soll. Das AR-Assistenzsystem visualisiert die einzelnen Schritte und leitet den Werker bei der Montage an. »Derzeit ermitteln wir anhand von Expertenbe-fragungen und Fokusgruppen die optimale Projektionsmethodik für die AR-Anwendung«, sagt die Extended-Reality-Spezialistin. »Denn egal ob AR-Brille oder Tischprojektion – das Assistenzsystem soll von den Mitarbeitenden gern und ohne Belastung über einen längeren Zeitraum genutzt werden.«