Forschungsprojekt SOPHIE

Reale und digitale Produktion verknüpfen 

Forschungsprojekt SOPHIE

Beim Industrie-4.0-Projekt SOPHIE steht im Fokus, die reale Produktion mit der digitalen Fabrik in Echtzeit zu verknüpfen. Mitarbeiter sollen mit virtuellen Techniken befähigt werden, geplante und reale Abläufe direkt in der Produktion miteinander abzugleichen und Eingriffe in den Prozessablauf durch Simulationen abzusichern.

In einer digitalen Fabrik entstehen enorme Datenmengen. Um diese besser beherrschen zu können und Industrieunternehmen dadurch zu entlasten, könnten künftig autonom agierende Agentensysteme selbstständig Analysen der Produktionsprozesse durchführen und dem Mitarbeiter Entscheidungsoptionen vorschlagen.

Das Projekt SOPHIE beschäftigt sich mit genau diesen Szenarien und ist in vier inhaltliche Arbeitspakete gegliedert:

  • Entwicklung und Erprobung von Konzepten zur verständlichen, bedarfsgerechten Darstellung von planungsrelevanten Informationen und deren Nutzung auf verschiedenen Endgeräten
  • Entwicklung und Integration eines agentenbasierten Softwaresystems zur Planungsunterstützung
  • Echtzeitfähige Verknüpfung der Automatisierungsebenen der realen mit der digitalen Fabrik, um die Produktion wirklichkeitsnah simulieren zu können
  • Organisatorische Einbindung des Systems zur Planungs- und Entscheidungsunterstützung in die Unternehmensstruktur inklusive der Beteiligung und Qualifizierung der betroffenen Mitarbeiter

Ziele des Projekts

Entscheidungen sollen mit Hilfe von modular aufgebauten Planungsunterstützungstools schneller, effizienter und intuitiver getroffen werden. Entscheidungsträger sollen mit Hilfe von virtuellen Abbildungen geplante und reale Abläufe direkt in der Produktion abgleichen und Eingriffe in den Prozessablauf durch Simulationen absichern können.

Demonstrator

In der Kleinserienproduktion am Standort Festo in St. Ingbert-Rohrbach wird höchst flexibel gefertigt und montiert, da sehr kleine Losgrößen hergestellt werden. Die Produktion ist geprägt durch kurze Durchlaufzeiten sowie sehr kurze Reaktionszeiten zum Kunden. Darüber hinaus hängt die Priorisierung der Aufträge von Rüstzeiten und Auslastung der Anlagen und der Ressourcenverfügbarkeiten ab. Aber auch viele vor- und nachgelagerte Prozessschritte spielen in der täglichen Planungen eine Rolle. Mit einem Simulationsdienst, wie ihn SOPHIE bietet, kann diese Komplexität leichter beherrscht werden. Erste Systemeinsätze im Pilotbereich verliefen vielversprechend.

Projektpartner

Projektträger: Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. (DLR)

Konsortialführer: Festo Lernzentrum Saar

Forschungs- und Entwicklungspartner:

  • Festo Lernzentrum
  • Gefasoft Group
  • SimPlan
  • Ruhr-Universität Boschum Bochum
  • Gemeinsame Arbeitsstelle Ruhr-Unversität Bochum / IG Metall
  • Technische Universität Chemnitz

Anwendungspartner:

  • Produktionswerk von Festo in Rohrbach (Pilotbereich in der Kleinserienproduktion)
  • Vorwerk in Wuppertal
  • VW Motorenwerk Chemnitz
  • GROB-Werke GmbH & Co. KG, Mindelheim

Beratung:

  • VDMA
  • Siemens PLM Software

Das Projekt SOPHIE („Synchrone Produktion durch teilautonome Planung und humanzentrierte Entscheidungsunterstützung“)wird  über das Förderprogramm „IKT 2020 – Forschung für Innovationen“ des Bundesministeriums für Bildung und Forschung gefördert.