„Auf der Hannover Messe 2020 werden wir unseren zweiten Demonstrator zeigen, der an vielen Stellen völlig neu gedacht ist“, so Prof. Martin Ruskowski, Vorstandsvorsitzender der SmartFactory-KL und Wissenschaftlicher Direktor für Innovative Fabriksysteme am DFKI. „Die letzten Monate vor der Hannover Messe sind immer spannend, denn vielfach steckt der Teufel im Detail. Aber Dank konstruktiver Beteilung unserer aktiven Vereinsmitglieder aus Forschung und Industrie bin ich vom Erfolg überzeugt“, so Ruskowski weiter. Sein Vorstandskollege Andreas Huhmann, Strategy Consultant bei Harting, ergänzt: „In drei Arbeitsgruppen sitzen Experten aus 11 Unternehmen zusammen und entwickeln neue Techniken. Das ist ein einmaliger und motivierender Prozess. Dazu trägt auch das hervorragende Team der SmartFactory-KL bei.“
Der neue Demonstrator
2019 formulierte die SmartFactoryKL erstmals den Begriff Production Level 4. Damit beschreibt sie die autonome Produktion der Zukunft. „Der neue Demonstrator ist die technische Umsetzung unserer aktuellen Forschungs- und Entwicklungsergebnisse“, sagt Ruskowski. „In ihn flossen unsere Erkenntnisse aus dem Bau und dem Betrieb des ersten Industrie 4.0-Demonstrators weltweit ein.“ „Es ist wichtig, dass wir nicht in alten Gedankengängen verharren“, so Huhmann. „Mit Production Level 4 stoßen wir in der Industrie auf offene Ohren.“ Zu der Erfahrung kommt, dass erst seit kurzer Zeit überhaupt genug Daten, Rechenkapazität und KI-Methoden zur Verfügung stehen, die in die neuen Visionen der Produktion der Zukunft einfließen können.
11 Vereinsmitglieder und 2 Forschungseinrichtungen arbeiten am Demonstrator zusammen
B&R Industrial Automation GmbH, Deutsches Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz GmbH (DFKI), Empolis Information Management GmbH, EPLAN Software & Service GmbH & Co. KG, German Edge Cloud, HARTING Deutschland GmbH & Co. KG, IBM Deutschland GmbH, HUAWEI TECHNOLOGIES Deutschland GmbH, MiniTec Smart Solutions GmbH, proALPHA Business Solutions GmbH, Technologie-Initiative SmartFactory KL e.V., TÜV SÜD AG, PILZ GmbH.
Production Level 4 ist ein Update von Industrie 4.0
Production Level 4 integriert Automatisierung, Mensch und IT gleichermaßen. „Wir haben gesehen, dass Automatisierung oft reflexhaft eingesetzt wird“, berichtet Ruskowski. „Aber den Werker oder die Werkerin aus der Produktion wegzudenken, ist ein Fehler.“ Die vielfältigen und kreativen Fähigkeiten eines Menschen werden Maschinen oder KI-Methoden niemals erlangen. Dazu gehören vermeintlich einfache Dinge wie Empathie, Moral oder die Vorstellung von Raum und Zeit. Production Level 4 meint die konsequente Weiterentwicklung von Industrie 4.0.
Der neue Demonstrator zeigt einen ersten Schritt Richtung Production Level 4
„Wir haben eine modulare Systemarchitektur entwickelt, die skalierbar und erweiterbar ist“, beschreibt Ruskowski den zweiten Demonstrator aus Kaiserslautern. „Wir zeigen, dass in unserem herstellerunabhängigen Ökosystem Module problemlos getauscht werden können.“ Ein Modul zur Qualitätskontrolle baut die SmartFactoryKL, das andere das Vereinsmitglied Harting GmbH. „Der Demonstrator ist so angelegt, dass wir ihn jährlich weiterentwickeln können, bis wir in fünf Jahren Production Level 4 verwirklicht haben,“ erklärt der Professor seinen Plan. „In der Anlage kumuliert unser Wissen und unser Können. Damit zeigen wir jedes Jahr auf der Hannover Messe, was technisch machbar ist.“
Use Case
In diesem Jahr ist die SmartFactoryKL mit einer neuen Produktionsanlage für individuelle USB-Speicher in Noppensteinform auf der Messe vertreten. Dabei ist das Produkt lediglich ein Platzhalter. Der Schwerpunkt liegt auf der Fertigung und der Differenzierung von Produkten über die Software. Die einzelnen Produktionsschritte sind auf alle möglichen Anwendungen übertragbar.
Der Besucher kann sich auf einem Touchscreen einen individuellen USB-Noppen-Speicherstick konfigurieren. Ist die Bestellung aufgegeben, wird der Auftrag abgearbeitet. Zuerst werden die Noppensteine im ersten Produktionsmodul zusammengebaut. Möchte der Kunde ein Produktbild auf seinem USB-Speicher-Noppenstein speichern, ist die zweite Station ein Qualitätskontrollmodul. Danach erfolgt die Datenbetankung in einem dritten Produktionsmodul und anschließend eine weitere Qualitätskontrolle mit einer Kamera und KI-Applikationen im vierten Produktionsmodul. Die Qualitätskontrollen vergleichen die Bestellung mit dem gebauten USB-Noppen-Speicherstick. Dann erfolgt die Ausgabe.
Die Produktionsmodule sind um ein zentrales Fördersystem gruppiert. Es transportiert das Produkt von einem Modul zum nächsten.
Gaia-X
Geplant ist die Verknüpfung des Use-Case mit dem avisierten EU-Clouddienest Gaia-X. Angedacht ist die Zusammenarbeit mit Mitgliedsunternehmen der SmartFactoryEU.
SmartFactoryEU
Am 26. September 2019 gründeten die Forschungseinrichtungen FlandersMake/Belgien, Brainpoort Industries/Niederlande und die SmartFactoryKL/Deutschland die SmartFactory-EU EWIV. Der Zusatz EWIV weist darauf hin, dass die Gesellschaft auf dem Recht der EU basiert. Die Leitung als Gründungsgeschäftsführer wurde Prof. Dr. Detlef Zühlke übertragen, der Sitz ist in Kaiserslautern. Ziel ist, die Aktivitäten der EU-Mitgliedsstaaten unter einem Dach zusammenzuführen und damit die Position Europas auf dem Weltmarkt zu stärken.
Die offizielle Gründungsveranstaltung findet auf der Hannover Messe 2020 statt. Der Termin wird noch bekanntgegeben.
Über die Technologie-Initiative SmartFactory KL e.V.
Die Technologie-Initiative SmartFactory KL e.V. wurde 2005 als gemeinnütziger Verein gegründet, um erstmals Akteure aus Industrie und Forschung in einem Industrie4.0-Netzwerk zusammenzubringen und gemeinschaftlich Projekte zur Fabrik der Zukunft durchzuführen. Die im Deutschen Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz (DFKI) in Kaiserslautern beheimatete SmartFactoryKL ist eine weltweit einzigartige herstellerunabhängige Demonstrations- und Forschungsplattform. Hier werden innovative Informations- und Kommunikationstechnologien und deren Einsatz in einer realitätsnahen industriellen Produktionsumgebung getestet und weiterentwickelt. Die Technologie-Initiative hat, durch die aktive Beteiligung ihrer Mitglieder, bereits erste Produkte und Lösungen sowie gemeinschaftliche Standards im Bereich Industrie 4.0 etabliert. SmartFactoryKL wurde 2016, zusammen mit weiteren Kompetenzträgern aus der Region, vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie zum Mittelstand 4.0-Kompetenzzentrum Kaiserslautern ernannt.