Forschungsprojekt DigiPrüF Archives

Eine typische Fabrik erledigt eine Vielzahl von Dingen: Produkte können verarbeitet, überprüft, bewegt sowie ein- und ausgelagert werden. Hierzu werden Aktuatoren über eine speicherprogrammierbare Steuerung (SPS) angesteuert und Sensoren erfassen all die relevanten Prozessparameter sowie zum Teil auch äußere Einflüsse. Um generische Digitale Zwillinge hierfür zu erforschen, wie es Teil des Forschungsprojektes DigiPrüf ist, werden reale Vorbilder benötigt. Wie schön wäre es da, wenn man eine ganze Fabrik im Miniaturformat hätte, die sich wie eine „echte“ Fabrik verhält und an der sich neu entwickelte Methoden testen lassen könnten.

Genau zu diesem Zweck haben wir von ATR Software nun eine Lernfabrik 4.0 von fischertechnik in unserem Labor. Dieses Fabrikmodell besteht aus verschiedenen Stationen, die typische Abläufe einer Fabrik nachbilden:

An einer „Delivery and Pickup Station” können einerseits Produkte in der Form von farbigen NFC-Chips in das System eingebracht sowie nach einer Bestellung abgeholt werden. Hierzu wird die Farbe der Chips bestimmt und alle Informationen auf den NFC-Chips gespeichert.
Ein „Vacuum Gripper Robot“ kann die NFC-Chips greifen und von einer Station zu einer anderen befördern.
Im „High-Bay Warehouse“ können die Chips in passenden Kisten vollautomatisch eingelagert werden.
Eine „Multi Processing Unit“ simuliert das Pressen und Zuschneiden der Teile.
In der „Sorting Line“ werden die Teile nach ihrer Farbe in drei unterschiedliche Behältnisse sortiert. Anschließend transportiert der „Vacuum Gripper Robot“ die NFC-Chips wieder an die „Delivery and Pickup Station“ und die Bearbeitung ist abgeschlossen.
Zusätzlich erfasst eine „Sensor Unit“ Umwelteinflüsse wie die Temperatur und die Luftqualität. Mittles einer Kamera lässt sich die Fabrik auch aus der Ferne überwachen.

Eine Fabrik im Miniaturformat für das Forschungsprojekt DigiPrüf

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Die Steuerung der Aktuatoren wird von einer Siemens SIMATIC S7-1500 übernommen. Mittels eines Raspberry Pis und einem Fischer TXT Controller ist eine Steuerung und Überwachung über MQTT möglich.

Wir hatten sehr viel Freude, die Fabrik in Betrieb zu nehmen und freuen uns schon darauf, sie produktiv für das DigiPrüf-Projekt erweitern und einsetzen zu dürfen.

Heute stellen wir Ihnen DigiPrüF – die Digitale Prüfplattform für die Fahrzeug- und Zulieferindustrie vor. Ziel des Forschungsprojektes ist es, eine effiziente und kostengünstige Alternative zu manuellen Prüfprozessen zu schaffen. Dazu wird eine Prüfplattform entwickelt, mit der man Produkte virtuell testen und Prüf- sowie Produktionsprozesse optimieren kann. Denn damit können Unternehmen zukünftig Zeit, Geld und Ressourcen einsparen

Was ist „DigiPrüF“?

Das vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz geförderte Innovationsprojekt setzt sich aus fünf Industriepartnern, drei Forschungseinrichtungen und zwei assoziierten Großkonzernen der Automobil- und Zulieferindustrie zusammen und ist im Januar 2023 gestartet. Aber was genau ist „DigiPrüF“ eigentlich?

Im Rahmen des Forschungsprojektes soll die reale Prüfinfrastruktur der Unternehmen digital in einer virtuellen, erweiterbaren Prüfplattform nachgebildet werden. Dazu werden Digitale Zwillinge der Prüfstände, der dafür benötigten Komponenten sowie der Produktionsanlagen in der Plattform gebündelt. Mit Simulationsmodellen ihrer eigenen Produkte können die Anwender diese virtuell testen. So können Vorhersagen zum Verhalten der realen Produkte getroffen werden. Über die digitalen Zwillinge der Produktionsmaschinen können diese Erkenntnisse dann für Optimierungen in der Produktion genutzt werden.

Kurz gesagt handelt es sich um eine digitale Prüfplattform, die es Unternehmen ermöglicht, ihre Prüfabläufe zu digitalisieren und zu optimieren. Dadurch können nicht nur Zeit und Kosten eingespart werden, sondern auch die Effizienz der Prüfprozesse verbessert werden.

Die Digitalisierung und Vernetzung im Rahmen der Industrie 4.0 gewinnt für den deutschen Mittelstand zunehmend an Bedeutung und ist schon heute ein wichtiger Faktor für den Erfolg und die Zukunftsfähigkeit eines Unternehmens. Das Ziel hierbei ist vor allem eine effiziente, nachhaltige und wirtschaftliche Produktion. Jedoch sind diese Themen für viele KMUs auch in der Fahrzeug- und Zulieferindustrie schwer in die Praxis umzusetzen.

Insgesamt bietet „DigiPrüF“ somit eine moderne und zukunftsweisende Lösung für Unternehmen, die ihre Poduktionsabläufe optimieren möchten.

Vorteile von „DigiPrüF“ für die Fahrzeug- und Zulieferindustrie

Wenn es um die Qualitätssicherung in der Fahrzeug- und Zulieferindustrie geht, ist eine genaue Prüfung unerlässlich. DigiPrüF bietet hierfür viele Vorteile: So können die Nutzer zukünftig, Prüfungen virtuell bereits während der Entwicklungszeit durchführen – auch wenn noch kein realer Prüfling zur Verfügung steht.

Anhand der virtuellen Nachbildung und der Datenanbindung des Prüffeldes wird eine Auswahl und Zusammenstellung einzelner virtueller Prüfstände und -komponenten ermöglicht. Außerdem wird eine branchenübergreifende Nutzung der Plattform möglich sein. Somit kann eine individuelle Prüfumgebung als Nachbildung, Erweiterung oder zeitweiser Ersatz der realen Infrastruktur geschaffen werden. Das führt zu einer Steigerung der Effizienz, Nachhaltigkeit und Flexibilität für die Hersteller der Prüflinge. Denn teilweise müssen Produkte bei der realen Prüfung zerstört werden. So entstehen Mehrkosten für das Unternehmen und wertvolle Ressourcen werden verbraucht.

Das Projekt zielt speziell auf die Bedürfnisse des deutschen Mittelstandes ab. So soll es die Anwender neben der Entwicklung einer digitalen Prüfplattform bestmöglich bei der Nutzung der Plattform und generell der Digitalisierung ihrer Unternehmen unterstützen.

Allgemeine Informationen zu dem Projekt

Das Vorhaben ist in das von der in Ellwangen ansässigen EurA AG geleitete Netzwerk DigiServ eingebettet, welches das Ziel verfolgt, den deutschen mittelständischen Maschinenbau für die Herausforderungen der Digitalisierung, insbesondere im Bereich des Service, fit zu machen.

Das Projektkonsortium setzt sich wie folgt zusammen: die mittelständischen Unternehmen ATR Software, ADZ NAGANO GmbH, PlanB. GmbH und Schmidlin Labor + Service GmbH & Co. KG und das Großunternehmen msg systems ag, die Forschungseinrichtungen Hochschule Aalen (Institut für Antriebstechnik), Universität Ulm (Institut für Numerische Mathematik) und Hahn-Schickard-Gesellschaft für angewandte Forschung e.V., sowie zwei assoziierte Großkonzernen der Automobil- und Zulieferindustrie sind Teile des Innovationsvorhabens DigiPrüF.

Wir sind stolz darauf, Teil der Realisierung dieses wegweisenden Projekts zu sein und freuen uns darauf, unsere Expertise und Erfahrung in die Entwicklung innovativer Lösungen einzubringen und es als Verbundkoordinator aktiv mitzugestalten.