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In der Demonstrationsfabrik wird ‚bezahlbare Elektromobilität durch Industrie 4.0‘ nachvollziehbar und greifbar gemacht. Im Vordergrund werden Blechteile in einer Laserschneidanlage bearbeitet und im Anschluss zu Baugruppen zusammenfügt. - Bild: E4TC, DFA

Im European 4.0 Transformation Center arbeiten Forschungsinstitute und Industrieunternehmen auf dem RWTH Aachen Campus räumlich eng zusammen. Dort wird unter dem Begriff ‚Smart Logistik‘ insbesondere „die automatisierte Informationslogistik innerhalb einer Fabrik verstanden, mit der in einer Industrie 4.0 der digital angereicherte Wertstrom geplant und gesteuert wird“, wie Thomas Gartzen, Prokurist der European 4.0 Transformation Center GmbH erklärt.

Thomas Gartzen
Thomas Gartzen, Prokurist European 4.0 Transformation Center. - Bild: European 4.0 Transformation Center

„Für uns speziell ist Industrie 4.0 letztlich die Automatisierung der Informationslogistik“, so Gartzen. Diese könne man als Gegenpart zur Materiallogistik be¬zeichnen. „Dort wo physische Güter fließen, fließen parallel auch Informationen, die ich in einer Fabrik von A nach B bringen muss. Dabei werden den richtigen Leuten die richtigen Informationen zur richtigen Zeit bereitgestellt“, erläutert Gartzen.

Bossard ist als Partner im Bereich des C-Teile-Managements tätig. „Unsere Smart Factory Logistics Methodik ermöglicht schlankere Prozesse, beschleunigte Durchlaufzeiten, reduzierte Lagerbestände, erhöhte Reaktionsfähigkeit bei Bedarfsveränderungen und damit substanzielle Kostensenkungen“, erläutert David Dean, CEO der Bossard Gruppe.

Wie sich Lagerlogistik und die daran gekoppelte Fertigung verändern, zeigt beispielhaft der Bau des Elektrofahrzeugs e.Go life und des Elektrokarts e.Go Kart. Dazu sagt Gartzen: „Bei der Lagerlogistik lassen sich durch Industrie 4.0 sämtliche Prozesse effizienter durchführen. Da dreht sich alles um den Punkt der Informationserzeugung und Informationsbereitstellung. Der Lagermitarbeiter bekommt genau die Informationen, die er für die schnelle und fehlerfreie Ausführung seines Auslagerungsprozesses benötigt – beispielsweise durch Augmented Reality.“

Darüber hinaus ermöglichten Sensortechnologien im Lager, Logistikinformationen über den Lagerzustand automatisiert und in Echtzeit zu ermitteln und böten somit die Basis für ein verbessertes Lagermanagement. „So kann auch mit Sensorik in Echtzeit beispielsweise der Füllstand von C-Teilen im Lager ermittelt und ausgewertet werden. Darauf basierend werden Lieferaufträge automatisiert angestoßen“, ergänzt Gartzen. Oder wo mittels Laservorhängen erkannt werde, ob Material ins Lager rein- oder rausgehe. „Ich erhalte also aus dem Lager mittels Sensorik Shop-floor-Informationen, die ich nutze, um Planungs- und Steuerungsprozesse in der Logistik anzustoßen“, sagt der Prokurist

Drei Trends

Gartzen sieht drei Trends im Lager: „Erstens die Automatisierung durch Robotik und zweitens die Informationsbereitstellung für den Mitarbeiter durch Wearables und Mobile Devices. Beim dritten Trend geht es um die Erzeugung von Echtzeitinformationen über den Lager- und Lieferzustand durch Sensorik.“

Auch die Connectivity spiele eine große Rolle. „Wir haben in der Halle ein 5G-Netz, mit dem viele größere Datentransfermengen realisierbar sind, als das noch vor ein paar Jahren möglich war. Das sorgt auch dafür, dass die automatisierten Systeme viel stabiler laufen“, beschreibt Gartzen.

  • In der Demonstrationsfabrik wird ‚bezahlbare Elektromobilität durch Industrie 4.0‘ nachvollziehbar und greifbar gemacht. Im Vordergrund werden Blechteile in einer Laserschneidanlage bearbeitet und im Anschluss zu Baugruppen zusammenfügt. - Bild: E4TC, DFA

    In der Demonstrationsfabrik wird ‚bezahlbare Elektromobilität durch Industrie 4.0‘ nachvollziehbar und greifbar gemacht. Im Vordergrund werden Blechteile in einer Laserschneidanlage bearbeitet und im Anschluss zu Baugruppen zusammenfügt. - Bild: E4TC, DFA

  • Station 1 - Kommunikationsweste und Smart Watch: Diese Handling-freie Informationsbereitstellung minimiert Pick-Fehler und ermöglicht eine direkte System-Rückmeldung durch Anbindung an SAP. Vorteile: Korrekte Teileauswahl durch ERP-Ankopplung, Fehlervermeidung durch Quittierung über Prüfziffern. - Bild: Topsystem

    Station 1 - Kommunikationsweste und Smart Watch: Diese Handling-freie Informationsbereitstellung minimiert Pick-Fehler und ermöglicht eine direkte System-Rückmeldung durch Anbindung an SAP. Vorteile: Korrekte Teileauswahl durch ERP-Ankopplung, Fehlervermeidung durch Quittierung über Prüfziffern. - Bild: Topsystem

  • Station 2 - Smart Bin/Smart Label: Hierbei geht es um die Echtzeitüberwachung des Bestandniveaus von C-Teilen. Das Smart Bin ermittelt anhand von Waagen den Ist-Bestand und löst bei Bedarf automatisch einen Bestellvorgang aus – direkt an den externen C-Teile-Lieferanten. Das Smart Label ist für sporadische, schwer zu prognostizierende Nachfüllungen gemacht. Der Bestellauftrag erfolgt per Knopfdruck. Diese Inventarüberwachungen minimieren Bestände und Wartezeiten. - Bild: Bossard

    Station 2 - Smart Bin/Smart Label: Hierbei geht es um die Echtzeitüberwachung des Bestandniveaus von C-Teilen. Das Smart Bin ermittelt anhand von Waagen den Ist-Bestand und löst bei Bedarf automatisch einen Bestellvorgang aus – direkt an den externen C-Teile-Lieferanten. Das Smart Label ist für sporadische, schwer zu prognostizierende Nachfüllungen gemacht. Der Bestellauftrag erfolgt per Knopfdruck. Diese Inventarüberwachungen minimieren Bestände und Wartezeiten. - Bild: Bossard

  • Station 3 - Automatisierte Ermittlung von Übergangszeiten: Mithilfe von Sensorik können auch die Nebenzeiten im Materialfluss eines Auftrags exakt bestimmt werden, was die Datenqualität signifikant steigert. In diesem Fall geht es um einen RFID-bestückten Materialwagen in der Blechfertigung. Auch hier erfolgt ein Datenaustausch zwischen Sensorik und ERP-System. So ist eine automatisierte Erfassung der Transport- und Liegezeiten in der Blechfertigung und die Zuordnung zum Auftrag im ERP-System möglich. Dies alles erhöht die Aussagefähigkeit über den aktuellen Status des Fertigungsauftrags. - Bild: E4TC, DFA

    Station 3 - Automatisierte Ermittlung von Übergangszeiten: Mithilfe von Sensorik können auch die Nebenzeiten im Materialfluss eines Auftrags exakt bestimmt werden, was die Datenqualität signifikant steigert. In diesem Fall geht es um einen RFID-bestückten Materialwagen in der Blechfertigung. Auch hier erfolgt ein Datenaustausch zwischen Sensorik und ERP-System. So ist eine automatisierte Erfassung der Transport- und Liegezeiten in der Blechfertigung und die Zuordnung zum Auftrag im ERP-System möglich. Dies alles erhöht die Aussagefähigkeit über den aktuellen Status des Fertigungsauftrags. - Bild: E4TC, DFA

  • Station 4 - Ortungsbasierte Auftragsverfolgung: Die Werkstückträgerwagen in der Montage¬li¬nie sind mit RTLS-Tags ausgestattet. So ist eine Ortung des Werkstücks und die Echtzeit-ermittlung des Montagefortschritts mög¬lich. Ans ERP-System gekoppelte Daten melden Planabweichungen im Auftragsfortschritt. - Bild: E4TC, DFA

    Station 4 - Ortungsbasierte Auftragsverfolgung: Die Werkstückträgerwagen in der Montage¬li¬nie sind mit RTLS-Tags ausgestattet. So ist eine Ortung des Werkstücks und die Echtzeit-ermittlung des Montagefortschritts mög¬lich. Ans ERP-System gekoppelte Daten melden Planabweichungen im Auftragsfortschritt. - Bild: E4TC, DFA

  • Station 5 - Adaptive 3D-Montageanweisung: Die bedarfsgerechte Bereitstellung von Informationen erhöht die Effizienz in der variantenreichen Montage. Dazu können 3D CAD-Modelle herangezogen werden. Die Generierung von interaktiven Montageanweisungen auf Basis des CAD-Modells und der Montageinformation sind somt möglich. Die Montagezeiten können somit automatisch rückgemeldet werden. Die Montageschritte werden dynamisch dargestellt – in Abhängigkeit von der Varianz der Komponenten und der Qualifikation des Monteurs. - Bild: E4TC, DFA

    Station 5 - Adaptive 3D-Montageanweisung: Die bedarfsgerechte Bereitstellung von Informationen erhöht die Effizienz in der variantenreichen Montage. Dazu können 3D CAD-Modelle herangezogen werden. Die Generierung von interaktiven Montageanweisungen auf Basis des CAD-Modells und der Montageinformation sind somt möglich. Die Montagezeiten können somit automatisch rückgemeldet werden. Die Montageschritte werden dynamisch dargestellt – in Abhängigkeit von der Varianz der Komponenten und der Qualifikation des Monteurs. - Bild: E4TC, DFA

In der Demonstrationsfabrik (siehe Bildergalerie) zeigen fünf Stationen, welche Vorteile durch Industrie 4.0 und Digitalisierung innerhalb von Lagerlogistik und Fertigung möglich sind. So wird das Pick-by-voice-System weiterentwickelt, indem eine Weste mit einer Smart watch verbunden wird – was einer auditiven und visuellen Kopplung entspricht (Bild 1).

Das C-Teile-Management wird durch automatisches Auffüllen durch Waagensysteme gehandelt, indem die Kundenverbrauchsdaten in der Cloud hinterlegt sind und so auch die Bestellungen erfolgen (2).

Bei der nächsten Station (Bild 3) misst ein Sensor via RFID-Tag die Transportzeit und die Wartezeit des Materialwagens. So gibt es für einen Fertigungsauftrag valide (Zeit-)Daten. Selbst der Montageprozess (4) gibt Positionsdaten wieder, indem die IP-Adresse des Sensors mit einem physischen Montageauftrag verheiratet wird. Ein Sensor kommt mit der Karosse zusammen und über SAP wird eine Nummer vergeben.

Steht die Karosse auf einem Materialwagen im Montagebereich, wird automatisch Material angeliefert. So ist erkennbar, dass Material fließt und in welchem Maße die Montageplätze ausgelastet sind. Konstruktionszeichnungen zeigen dem Monteur, wie er montieren muss (5). Dabei erkennt das System den erfahrenen oder unerfahrenen Monteur, weil er sich anmeldet.

Der e.GO Life