InnoCyFer


Bionisch gesteuerte Fertigungssysteme für die Herstellung kundenindividueller Produkte

Kurzsteckbrief

Im Projekt InnoCyFer wird eine webbasierte Open- Innovation-Plattform entwickelt, auf der Kunden selbständig und ohne spezifische Vorkenntnisse mit Hilfe eines Toolkits Produkte innerhalb der produktionstechnischen Möglichkeiten individuell nach eigenen Vorstellungen gestalten können. Für die Fertigung der kundeninnovierten Produkte werden neuartige Methoden der Produktionsplanung und -steuerung nach dem Vorbild von Organisationsformen aus der Natur entwickelt. Diese ermöglichen eine hochflexible und adaptive automatisierte Fertigung der Produkte.

Herausforderung

Die Realisierung individueller Gestaltungswünsche der Verbraucher liegt im Trend. So ist es z. B. bei der Konfiguration von Neuwagen mittlerweile möglich, das Produkt innerhalb eng definierter Grenzen an eigene Wünsche und Vorstellungen anzupassen. Immer mehr Kunden verlangen jedoch einen noch stärkeren Individualisierungsgrad. Sie wollen direkten Einfluss auf die Gestalt und Funktion des Produktes nehmen. Dafür werden jedoch neue Werkzeuge zur Produktgestaltung und hochflexible Fertigungsanlagen benötigt, die es erlauben, hochindividuelle Produkte zu gestalten und effizient zu fertigen sowie durch hohe Flexibilität Änderungen bis in die späten Phasen des Produktentstehungsprozesses zu ermöglichen.

Ziel

Im Rahmen des Projekts InnoCyFer wird eine Open-Innovation-Plattform mit integriertem Gestaltungswerkzeug entwickelt, die es Kunden erlaubt, ihr Kreativitäts- und Innovationspotenzial in den Produktentstehungsprozess einzubringen und die sich mit einer neuartigen intelligenten Planung und Steuerung einer autonomen Fertigungsanlage vernetzt. Dies ermöglicht eine stark individualisierte und flexible Produktion bei hoher Varianten- und geringer Stückzahl. Darüber hinaus kann das Innovationspotenzial der Kunden auch von den Herstellern zur Entwicklung neuartiger Produkte und Designs im Rahmen des Open Innovation-Gedankens genutzt werden.        .

Technologien

Über eine webbasierte Open-Innovation-Plattform kann jeder Kunde ein völlig neues Design entwerfen oder bestehende Entwürfe seinen Wünschen und Vorstellungen anpassen. Die kundenindividuellen Designs können anschließend auf der Open-Innovation-Plattform veröffentlicht werden, um weitere Ideen, Problemlösungen oder Meinungen anderer Kunden einzuholen. Zudem wird der Kunde über die Open-Innovation-Plattform angeleitet, Produkte zu entwerfen, die mit den Möglichkeiten des Herstellers auch fertigbar sind. Des Weiteren bekommt er ein direktes Feedback, welcher Liefertermin zu erwarten ist und was das Produkt kosten wird. Eine Besonderheit der neuartigen bionischen Produktionssteuerung ist, dass sich das Fertigungssystem flexibel an di jeweiligen Kundenaufträge anpasst, ohne dass der laufende Betrieb gestört wird. Bereits erteilte Aufträge können vom Kunden, soweit möglich, kurzfristig noch bis in späte Produktionsphasen geändert werden. Möglich werden soll das durch einen sogenannten „bionischen Scheduler“ zur Koordination der einzelnen Fertigungsaufträge, mit dem hohe Flexibilität und einfache Eingriffsmöglichkeiten bei gerin-ger Fehlertoleranz und niedriger Komplexität gewährleistet werden. Dabei hilft ein Blick in die Natur, wo beispielsweise Ameisen komplexe Aufgaben kollektiv ohne zentrale Steuerung durch das Platzieren von Duftstoffen bewältigen. Diese Art der Selbststeuerung wird nun auf die Industrie übertragen, damit Fertigungsanlagen hochautomatisiert frei gestaltete Bauteile fertigen können: Alle momentan zu erledigenden Arbeitsgänge bilden dabei das Wegesystem ab. Virtuelle Ameisen durchlaufen dieses Wegenetz und legen „digitale Duftstoffe“ ab. Die daraus resultierenden Wegentscheidungen realisieren die Produktionssteuerung. Abhängig von den äußeren Bedingungen (Kundenwünsche, Materialbestände, Maschinenauslastung und -verfügbarkeit, Zulieferer, Auftragspriorität) organisiert sich das Gesamtsystem kontinuierlich neu, ohne dass dabei eine zentrale, planende Instanz mit komplexen Algorithmen erforderlich ist – wie beim Vorbild des Ameisenstaats..

Use Case

Am Beispiel eines frei zu designenden Kaffeevollautomaten soll der Weg von standardisierten hin zu kundeninnovierten Produkten demonstriert werden. Hierzu wird neben einer stationären Demonstrationsplattform an der Technischen Universität München auch ein sogenanntes Public Innovation Lab aufgebaut, das eine Demonstration der Forschungsergebnisse auf Messen und Ausstellungen erlaubt.

Konsortialpartner:
TU München (Konsortialführer), BSH Hausgeräte GmbH, Festo Didactic GmbH & Co. KG, Fraunhofer IWU, HYVE Innovation Community GmbH




© HYVE Innovation Community GmbH


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