Forschungsprojekt ADAPTION

Auf dem Weg zum Cyber-physischen Produktionssystem  

Forschungsprojekt Adaption

Im Zuge der Industrie 4.0 stehen Unternehmen vor der Herausforderung, ihre Produktion mit neuen Technologien auszurüsten und ihre Organisation sowie die Qualifikation ihrer Mitarbeiter entsprechend anzupassen. Im Verbundprojekt ADAPTION forscht Festo gemeinsam mit weiteren Partnern daran, wie eine Transformation zum cyber-physischen Produktionssystem erfolgreich durchgeführt werden kann.

Die Diskussion um Industrie 4.0 ist häufig technisch geprägt. Bei Produktionssystemen handelt es sich jedoch um sozio-technische Systeme, in denen Menschen mit der Technik zusammenarbeiten müssen. Daher sind neben der Technik auch die Dimensionen Organisation und Personal essenziell für die erfolgreiche Umsetzung von Konzepten für die Industrie 4.0.

Sich auf die Komplexität dieser Veränderungsprozesse einzustellen, sie zu beherrschen und die Gestaltungsbereiche sowohl technisch als auch menschenzentriert, wirtschaftlich und organisatorisch aufeinander abzustimmen, ist für alle Industrieunternehmen eine große Aufgabe, insbesondere aber für kleine und mittelständische Betriebe.

Das Forschungsprojekt ADAPTION beschäftigt sich daher damit, Unternehmen zu unterstützen, damit sie die Veränderung zu einem Cyber-physischen Produktionssystem (CPPS) bewältigen und ihre individuelle Industrie-4.0-Vision entwickeln können. Der Fokus liegt dabei auf Arbeitsplanung und Fertigungssteuerung.

Ziele des Projekts

Ziel des Projektes ist die Erarbeitung und Erprobung eines reifegradbasierten Vorgehensmodells, welches Unternehmen bei der Veränderung hin zum Cyber-physischen Produktionssystem unterstützt. Der Zielzustand und die zugehörigen Reifegrade werden dabei für jedes Unternehmen individuell gemäß Nutzen und Wirtschaftlichkeit festgelegt.

Dem Projekt liegt ein ganzheitlicher Ansatz der betrieblichen Gestaltungsdimensionen Technik (T), Organisation (O) und Personal (P) zugrunde.

Um die praktische Umsetzung des Reifegrad- und des Vorgehensmodells in den Betrieben zu unterstützen, werden diese in einer Softwareapplikation implementiert. Dieses interaktive Tool soll  die verteilte Erfassung des Ist-Zustands des Unternehmens ermöglichen und die verantwortlichen Personen bei der Ableitung und Umsetzung der erforderlichen Maßnahmen zur Erreichung des individuellen Zielzustands unterstützen.

Pilotanwendung

Der Pilotbereich bei Festo ist Teil der Variantenproduktion am Standort Rohrbach. Dort werden vor allem kurzfristige und individuelle Aufträge mit sehr kleinen Losgrößen gefertigt, die schnell produziert werden müssen. Die Anforderungen an Planungs- und Steuerungssysteme sowie bedarfsgerechte und entscheidungsrelevante Daten sind entsprechend hoch. Dafür sind durchgängig vernetzte Produktionsanlagen und Systeme erforderlich, die einen angemessenen Informationsaustausch und Steuerungsprozess gewährleisten.

Die weiteren Anwendungspartner im Projekt – die Bernard & Reiner GmbH, die Jacobi Eloxal GmbH und die Georg Zwetzsch GmbH – stehen vor ähnlichen Herausforderungen. Alle drei Unternehmen sind als Zulieferer im Wertschöpfungsnetzwerk von Festo verankert. Effektivere Informations- und Datenflüsse sowie verbesserte Schnittstellen sollen auch über die Unternehmensgrenzen hinaus die Planungs- und Prozesssicherheit verbessern und Engpässe minimieren, um auch den Lieferanten eine bessere Auftragsplanung zu ermöglichen.

Vor der konkreten Zielfestlegung muss für jedes Anwendungsunternehmen die Ausgangssituation erfasst werden, um die individuellen Anknüpfungspotentiale der Unternehmen an Industrie 4.0 zu verorten. Zur Einordnung des aufgenommenen Ist-Zustandes und der definierten Soll-Zustände wird ein speziell entwickeltes Reifegradmodell verwendet, das den Kern des Forschungsprojekts ausmacht.

Zur Sollerreichung werden in einem nächsten Schritt wirtschaftlich sinnvolle Maßnahmen abgeleitet. Durch diese Maßnahmen werden zum einen die organisatorischen Abläufe und technischen Anpassungen bestimmt. Zum anderen werden Mitarbeiter den technischen und organisatorischen Neuerungen entsprechend eingewiesen und, falls erforderlich, qualifiziert. Die beschriebenen Schritte (Industrie 4.0 Audit, Festlegung des Soll-Zustandes bzw. der Reifegrade, Umsetzung) werden bei den Unternehmen zyklisch durchgeführt, bis der jeweils angestrebte Soll-Zustand erreicht ist.

Projektpartner

Projektträger: Karlsruher Institut für Technologie

Konsortialführer: Festo Lernzentrum Saar

Entwicklungspartner:

  • Festo Lernzentrum
  • Proxia
  • DFKI
  • TU Dortmund
  • RUB IGM
  • LPS

Anwendungspartner:

  • Festo
  • Bernhard & Reiner GmbH
  • Jacobi Eloxal GmbH
  • Georg Zwetsch GmbH

ADAPTION ist ein Verbundforschungsprojekt im Rahmen der Fördermaßnahme „Industrie 4.0 – Forschung auf den betrieblichen Hallenboden“ des Bundesministeriums für Bildung und Forschung.