LUPO

Die Anprobe soll zeigen, ob die Brille wirklich passt. Ob nun im Geschäft oder virtuell: Kaum etwas wird gekauft, ohne vorher genau inspiziert oder anprobiert zu werden – denn ein Fehlkauf könnte teuer sein.

LUPO will diese „Anprobe“ auch für den Einsatz neuer Technologien in der Produktion einführen. Das Projekt entwickelt ein Verfahren, das den Einsatz autonomer Technologien noch vor der realen Anpassung der Prozess-
umgebung auf ihre Wirtschaftlichkeit untersucht.

Wer im Wettbewerb bestehen will, muss auf Veränderungen kurzfristig reagieren und damit ein hohes Maß an Flexibilität und Reaktionsgeschwindigkeit in der Produktion aufweisen. Die zentrale Planung und Steuerung der Produktion erweist sich oft als zu träge, um mit den veränderten Marktanforderungen standhalten zu können. Durch Mengenschwankungen und individuelle Kundenwünsche ergibt sich die Notwendigkeit, Entscheidungen zu unterschiedlichen Produktgruppen in selbständige, lokal gesteuerte Prozessketten zu verlagern. Mit Hilfe verschiedener Technologien kann diese Autonomie und Dezentralisierung realisiert werden. Grundlage sind intelligente Werkzeuge und Systeme mit erweiterten Speicher- und Kommunikationsfähigkeiten sowie Sensorik zur eigenständigen Vernetzung, Umwelterfassung und Aufgabenerfüllung. Durch die Steuerung direkt am Ort des Geschehens kann die Komplexität reduziert und beherrschbar gemacht werden.

Technologien wie beispielsweise RFID zur Identifikation von Gegenständen und Manufacturing Execution Systeme (MES) zur dezentralen Steuerung von Fertigungs- und Montageeinrichtungen sind zwar durchaus verfügbar. Sie sind allerdings noch nicht überall in dem Maße verbreitet, dass sie zur Steigerung von Effizienz und Wirtschaftlichkeit in der Fertigung und Montage beitragen könnten. Ohne eine Anpassung der Prozessumgebung und -anbindungen ergibt sich nur geringes Optimierungspotenzial.

Der Nachweis der Wirtschaftlichkeit für den jeweiligen Anwendungsfall gestaltet sich allerdings schwierig. Vor allem kleine und mittelständische Unternehmen können dies nicht ohne Weiteres aus eigener Kraft realisieren. Sie benötigen die Möglichkeit, schnell und kostengünstig belastbare Aussagen zur Wirtschaftlichkeit von Technologien und Produktionsstrategien für genau ihre Situation in der Werkhalle zu erhalten.

Für diesen Nachweis entwickelt LUPO einen hybriden Simulator, der eine simulationsbasierte Prüfung von Entscheidungsalternativen mit physischen Demonstratoren kombiniert. Der Simulator besteht aus den Modellen für ein  gesetzte Maschinen – Demonstratoren genannt –, Werkstücken und Werkzeugen, Ladungsträgern, Förderstrecken und Boxen, die je nach Bedarf zusammengeschaltet sind. Ein Demonstrator besteht aus einer Box, die
einen Minicomputer, Kommunikations- und Interfacehardware und integrierte Bildschirme zur Visualisierung des Zustandes und aktueller Parameter beinhaltet. Diese hybride Simulation soll den Planern in der Fertigung helfen, sich eine annähernd reale Vorstellung der Prozessveränderungen machen zu können, ohne dass der reale Produktionsprozess tatsächlich gestört wird.

Mit Hilfe des Simulators können zukunftsträchtige Technologien sowie alternative Strategien und Maßnahmen schnell auf ihre Einsetzbarkeit und Wirtschaftlichkeit getestet werden, bevor sie in der realen Produktionsumgebung eingesetzt werden. Nach Projektende soll LUPO als Dienstleistung angeboten werden.

Konsortialführer: Universität Potsdam

Konsortialpartner: Deutsche Kahneisen Gesellschaft mbH, MPDV Mikrolab GmbH, OHST Medizintechnik AG, OKE Automotive GmbH & Co. KG

Projektergebnisse

Wege zur Anwendung

Die Projektergebnisse werden in Form einer Dienstleistung nach Ende der Projektlaufzeit vermarktet. Vor allem produzierenden Unternehmen (KMU) zählen zu den potenziellen Kunden. So soll eine verbesserte Wettbewerbsfähigkeit durch die Prozessanalyse- und Optimierung erreicht werden. Zudem soll eine Kostenreduktion in der laufenden Fertigung u.a. durch die Modernisierung unterstützt werden.

Nach Abschluss des Forschungsprojekts LUPO haben die Projektbeteiligten das Anwendungszentrum Industrie 4.0 ins Leben gerufen, um die erzielten Erkenntnisse weiter zu nutzen und voran zu treiben. Das Anwendungszentrum unterstützt Unternehmen bei der Entscheidung, ob Industrie 4.0 Anwendungen für die eigenen Produktions- und Logistikprozesse sinnvoll sein könnten. Durch die hybride Simulation wird Autonomik erlebbar.

Projektleitung
Universität Potsdam
Lehrstuhl für Wirtschaftsinformatik und Electronic Government
August-Bebel-Straße 89
14482 Potsdam

Prof. Dr.-Ing. Norbert Gronau
Tel: +49 (0)331 977-3322
Fax: +49 (0)331 977-3379
E-Mail

Weiterführende Informationen

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

Band 1, Autonome und simulationsbasierte Systeme für den Mittelstand.