SE.MA.KI Blog

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  • Experten-Blog / 2021

    Digitale Integration von Anlagen- und Steuerungsebene in der Matrixproduktion

    Felix Borgmann , Nils Kalbe, Nikolas Moroff & Lucas Schreiber  / 10. Dezember 2021

    Die Matrixproduktion ermöglicht eine flexible und wandlungsfähige Wertschöpfung. Diese Eigenschaft wird durch einen Zuwachs an Freiheitsgraden erreicht, der die Komplexität des Produktionssystems durch wechselseitige Beeinflussung seiner Teilmodule immens steigert. Diese Komplexität wirkt sich sowohl auf die Auftragssteuerungs- als auch auf die Anlagenebene aus. In diesem Beitrag stellen wir Ihnen vor, wie eine ereignisdiskrete Simulation zur Beherrschung dieser Komplexität befähigt.

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  • Experten-Blog / 2021

    Planbarkeit trotz Variantenvielfalt: Zuverlässige Durchlaufzeitprognose in der Matrix

    Lisa Günther / 08. Dezember 2021

    Die Matrixproduktion ist äußerst produktiv und hoch flexibel. Durch lose Kopplung von konfigurierbaren Prozessmodulen ermöglicht sie eine taktzeitunabhängige Fertigung bei gleichmäßig hoher Auslastung. Zudem kann sie mit Produktvariantenvielfalt und schwankenden Auftragsvolumen umgehen. Was auf den ersten Blick verlockend klingt, birgt eine Reihe von Planungsherausforderungen. Eine davon: Die Vorhersage der Durchlaufzeit von Aufträgen durch die Fertigung.

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  • Experten-Blog / 2021

    Automatisierte Prozesskontrolle in der Matrix

    Timo Leitritz & Hang-Beom Kim / 03. Dezember 2021

    Um manuelle Montageprozesse in die komplexe Matrixproduktion zu integrieren, werden Systeme benötigt, die automatisiert den Zustand des Prozesses erkennen und an die Steuerung der Matrix zurückgeben können. Damit können abhängige Produktionsschritte in anderen Matrixzellen der aktuellen Situation angepasst werden. Wie sieht ein solches System aus, das die Interaktionen des Menschen mit Werkzeugen und Bauteilen erkennt und versteht? Wie können aktuelle KI-Methoden hier unterstützen?

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  • Experten-Blog / 2021

    Fertigungsrelevante Informationen in 2D-Zeichnungen automatisch erkennen und verarbeiten

    Christoph Haar & Hang-Beom Kim / 01. Dezember 2021

    Zur Automatisierung der Arbeitsplanung und damit zur Verkürzung der Prozesskette muss man die zu fertigenden Bauteile genau kennen. Sie werden bis heute meist auf Grundlage von 2D-Zeichnungen gefertigt. Diese 2D-Zeichnungen enthalten neben der reinen Geometrie viele Zusatzinformationen, die man auslesen und semantisch beschreiben muss. Hierfür hat das Fraunhofer IPA im Rahmen des Forschungsprojekts SE.MA.KI, nun einen neuen Demonstrator entwickelt.

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  • Experten-Blog / 2021

    Dynamische Risikobewertung im agilen Fertigungsprozess

    Mohamad Bdiwi / 30. November 2021

    Die Matrixproduktion in Kombination mit der Mensch-Roboter-Kollaboration (MRK) ermöglicht einen flexiblen und effizienten Herstellungsprozess. Deren agile Natur ist jedoch stark eingeschränkt durch eine Vielzahl von Sicherheitsanforderungen, welche die Planung und Implementierung eines solchen Systems erschweren. Die am Fraunhofer IWU entwickelte Plattform DynaRisk ist ein assistenzgestütztes Software-Tool zur dynamischen Risikobewertung und -minderung Ihres MRK-Arbeitsplatzes und soll u. a. im Bereich der Matrixproduktion den Umgang mit Sicherheitsanforderungen erleichtern.

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  • Experten-Blog / 2021

    Selbstlernende Roboter – die matrixfähige Montagezelle

    Arik Lämmle / 26. November 2021

    Vor fast 100 Jahren sagte Henry Ford: „Sie können einen Ford in jeder Farbe haben, Hauptsache er ist schwarz.“ – ein Satz, der in die Geschichte einging. In unserer heutigen Zeit ist die Vorstellung, ein Auto nicht vollständig personalisieren zu können, undenkbar. Ebenso wie das damit verbundene Produktionsparadigma. Personalisierte und auf die Kundenwünsche zugeschnittene Produkte, wie Kleidung oder Handyhüllen gehören für uns längst zum Standard, ebenso wie das individuell auf unsere Bedürfnisse gefertigte Auto. Doch was bedeutet dieser Wunsch nach Individualität unserer Produkte für deren eigentliche Herstellung?

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  • Experten-Blog / 2021

    Autonomere und flexiblere Robotik: Maschinelles Lernen ermöglicht matrixfähige Kommissionierzelle

    Felix Spenrath & Richard Bormann / 23. November 2021

    Ein Kunde ruft an und möchte sobald wie möglich ein neues Ersatzteil produzieren lassen. An sich eine erfreuliche Nachricht – aber natürlich wissen Sie, dass die Maschinen die zugehörigen Werkstücke noch gar nicht kennen. Bisher ist es sehr aufwendig, die Produktionslinie entsprechend umzustellen. Die Matrixproduktion ermöglicht mehr Flexibilität und vereinfacht eine solche Umstellung deutlich. Das Fraunhofer IPA zeigt an einem Demonstrator, wie sich die Vereinzelung, Zuführung und Kommissionierung von Bauteilen matrixfähig umsetzen lässt.

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  • Experten-Blog / 2021

    Autonome Auftragssteuerung mit Reinforcement Learning

    Raphael Lamprecht & Tobias Nagel / 19. November 2021

    Kundenaufträge so steuern, dass auf Umweltänderungen in Echtzeit reagiert werden kann und gleichzeitig logistische Zielgrößen wie Produktionskosten, Durchlaufzeit oder Termintreue optimiert werden. Dies ist die Zielsetzung, die ein Team am Fraunhofer IPA mit Methoden der Künstlichen Intelligenz erreichen möchte.

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  • Experten-Blog / 2021

    Flexible laserbasierte Fertigungszelle für die Additive Fertigung

    Stefan Gräfe & Kai Winands / 17. November 2021

    Der Trend zu immer kürzeren Produktlebenszyklen und größerer Variantenvielfalt sorgt für einen steigenden Bedarf nach flexibel einsetzbaren Fertigungsanlagen. Besonders anpassungsfähig sind Anlagen, die Bauteile additiv herstellen. Das drahtbasierte Laserauftragschweißen eignet sich deshalb als additives Fertigungsverfahren für den Aufbau, die Modifikation oder die Reparatur großer Bauteile. Für solche »Large Scale Parts« erforscht das Fraunhofer IPT den Fertigungsprozess und die Anlagentechnik.

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  • Experten-Blog / 2021

    Additive Großwickelzelle für Faserverstärkte Kunststoffbauteile

    Malena Schulz & Philip Jongebloed / 05. November 2021

    Faserverstärkte Kunststoffe (FVK) sind High-Tech-Materialien, die für den modernen Leichtbau in der Industrie unverzichtbar sind. Die Produktion von Bauteilen aus unidirektionalen FVK, die beispielsweise als Wasserstoffdruckbehälter hohen Sicherheitsanforderungen standhalten müssen, ist nicht einfach. Deshalb erforscht und entwickelt das Fraunhofer IPT Anlagentechnik zur automatisierten Herstellung von Verbunddruckbehältern, Rohren und anderen gelegten 2D- und 3D-Bauteilen aus FVK.

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Dieses Forschungs- und Entwicklungsprojekt wird durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) gefördert (Förderkennzeichen: L1FHG42421).

Die Verantwortung für den Inhalt dieser Veröffentlichung liegt bei der Autorin / bei dem Autor.