AGILITA

Flexibles Logistiksystem für die Produktion in KMU

"Höher, schneller, weiter" war gestern. Das Motto der Automatisierung im industriellen Bereich hat heute weit mehr als olympische Qualität: Mit flexiblen Produktionsstrukturen gilt es, auf sich rasch ändernde Marktsituationen und immer kürzere Produktlebenszyklen zu reagieren. Das kann ein Unternehmen nur erfüllen, wenn es der Produktion eine wandlungsfähige Produktionslogistik bereit stellt.

Im Projekt "AGILITA – Agile Produktionslogistik, und Transportanlagen" wird ein flexibles und effizientes Materialflusssystem für den Produktionseinsatz in kleinen und mittleren Unternehmen (KMU) entwickelt. In KMU wird heute vorwiegend in Kleinserien und Einzelfertigungen produziert. Aufwändige und komplexe Automatisierungslösungen, wie sie in Großunternehmen eingesetzt werden, findet man aufgrund der hohen Investitionskosten sowie der daraus resultierenden fehlenden Wirtschaftlichkeit meist nicht.

Ein Schwerpunkt der Entwicklungen von AGILITA ist die Verknüpfung der Steuerungssysteme für die Produktion mit RFID-Technologie (Radio Frequency Iden-tification), um so eine autonome Steuerung sowie eine lückenlose Verfolgung der zu bearbeitenden Bauteile zu ermöglichen. Des Weiteren wird die Entwicklung und Umsetzung eines Konzepts für automatisierte, individuell konfigurierbare Transporteinheiten erfolgen, die den speziellen Anforderungen beim Transport hochwertiger Bauteile gerecht werden und so eine hohe Transportsicherheit gewährleisten . Diese flexiblen und rekonfigurierbaren Einheiten, Ladungsträger genannt, werden gleichzeitig für den inner- und überbetrieblichen Transport eingesetzt.

Zur Planung und Steuerung des Materialflusses wird ein Ansatz verfolgt, der bestehende Soll-Vorgaben aus den verwendeten Produktionsplanungs- und -steuerungssystemen mit den aktuellen Ist-Zuständen aus der Logistik- und Betriebsdatenerfassung vergleicht. Durch diese Planung und Steuerung der Materialflüsse in der Produktion wird eine höhere Flexibilität und Reaktionsfähigkeit erzielt und damit ein günstigeres Leistungsvermögen sowie eine Reduzierung ablaufbedingter Reaktions- und Nebenzeiten erreicht. Zur Unterstützung der dezentralen Identifikation von Produkten sowie zur Erfassung und Verarbeitung ablaufrelevanter Daten wird die RFID-Technologie eingesetzt. Der hierdurch realisierte kontinuierliche Vergleich von strategischen und operativen Informationen in den Bereichen Produkt, Fertigungstechnologie und Fabrik sowie deren direkte Umsetzung in Steuerungsvorgaben wird durch Simulationen der Prozesskette sowie das im Rahmen dieses Projekts zu entwickelnde, neuartige agentenbasierte Manufacturing Execution System (A-MES) ermöglicht. So können die vom Transportsystem beförderten
intelligenten Ladungsträger laufend mit Informationen versorgt werden und eigenständig ihren Weg finden. Die vom A-MES generierten Steuerinformationen können direkt an autonom agierende Fahrerlose Transportsysteme (FTS) mit den modularisierten Ladungsträgern übermittelt werden. Dazu wird ein Konzept zur Erstellung von Ladungsträgern nach dem Baukastenprinzip entwickelt und umgesetzt.

Durch Kombination der Multiagenten-, RFID-, FTS-, Transportträger- und Simulations-Technologie wird die Vision der Selbststeuerung der Produktion sowie der ganzheitlichen Verfolgung von Produkten entlang der gesamten Wertschöpfungskette nachhaltig realisiert. Hierdurch wird bei Veränderung der Rahmenbedingungen oder auftretenden Störungen eine Planung korrigiert und somit das Weiterlaufen der Produktion nachhaltig gesichert.

Konsortialführer: Premium AEROTEC GmbH

Konsortialpartner: E&K Automation GmbH, Institut für Fertigungstechnik und Werkzeugmaschinen (IFW) an der Leibniz Universität Hannover, MFP GmbH, Waldemar Winckel GmbH & Co. KG

Projektergebnisse

Use Case und Wege zur Anwendung

Das Materialflusssystem besteht im Wesentlichen aus dem genau definierten Zusammenspiel einzelner, im Projekt entwickelter Technologien. Sie stellen die zentralen Elemente einer sogenannten „Digitalen Fabrik“ dar. Die vier Technologien

1. modulare Ladungsträger,
2. Fahrerloses Transportsystem,
3. agentenbasiertes Manufacturing Execution System (A-MES) und
4. Radio-Frequency Identification (RFID)

liefern dabei wichtige Informationen (z. B. die benötigte Anzahl an modularen Ladungsträgern innerhalb des Anwendungsszenarios) zur Modellierung des Gesamtprozesses. Hochinnovativ ist das im Rahmen des Projektes entwickelte agentenbasierte Manufacturing Execution Systems (A-MES). Es ermöglicht eine dezentrale und flexible Planung und Steuerung der wandelbaren Logistiksysteme. Zudem wurde eine grafische Bedienoberfläche (GUI) zur Analyse und Parametrisierung der Plant Simulation sowie zur Abbildung der Materialflüsse geschaffen. Ein Schwerpunkt der Entwicklungen von AGILITA war die Verknüpfung der Steuerungssysteme für die Produktion mit RFID-Technologie, um so eine autonome Steuerung sowie eine lückenlose Verfolgung der zu bearbeitenden Bauteile zu ermöglichen. Ein Konzept für automatisierte, individuell konfigurierbare Transporteinheiten wird den speziellen Anforderungen beim Transport hochwertiger Bauteile gerecht und gewährleistet so eine hohe Transportsicherheit. Diese flexiblen und rekonfigurierbaren Einheiten, Ladungsträger genannt, werden gleichzeitig für den inner- und überbetrieblichen Transport eingesetzt.

Das prototypische agentenbasierte A-MES kann zukünftig über das am Projekt beteiligte Unternehmen MFP erworben werden. Die modularen Ladungsträger werden derzeit beim Anwender Premium Aerotec eingesetzt, wobei für die nicht anwendungsbezogene Softwaresteuerung bereits großes Interesse von Dritten gezeigt worden ist.

Neben der Einzelverwertung durch die Industriepartner MFP (A-MES), Winckel (RFID) und E&K (FTS), die auf Basis der Projektergebnisse ihr Produktportfolio auf den Zukunftsmarkt der Automatisierung in klein- und mittelständischen Industrieunternehmen ausrichten können, kann der Endanwender Premium AEROTEC von einer erheblichen Verbesserung der innerbetrieblichen Prozesse (Losgrößenoptimierung, Transportlogistik etc.) profitieren. Aufgrund der erreichten Einsparungspotenziale von 10-15% (Performance und Wirtschaftlichkeit) ist eine Adaptierung auf andere Standorte des Anwendungspartners und andere kleine und mittelständische Manufakturproduktionen sehr realistisch. Da das Gesamtsystem einfach und ohne Spezialwissen zu handhaben und hoch flexibel ist, ist es optimal auf die Bedürfnisse von KMU zugeschnitten.

Ansprechpartner AGILITA

Projektleitung
Premium AEROTEC GmbH
Werk Varel
Riesweg 151-155
26316 Varel
Tel: +49 (0)4451 121-0 
Fax: +49 (0)4451 121-444

Dr.-Ing. Hilmar Apmann
Tel: +49 (0)4451 121-627
E-Mail

Weiterführende Informationen

Weitere Informationen zum Projekt AGILITA und seinen Ergebnissen finden Sie in den Leitfäden, hier insbesondere in

Band 1, Autonome und simulationsbasierte Systeme für den Mittelstand.