Innovation durch Forschung

In einem neuen Forschungsprojekt entwickelt die FAUSER AG gemeinsam mit Partnern aus Industrie und Wissenschaft einen Chatbot für die Produktion. Der Chatbot soll Mitarbeitende bei der Informationsbeschaffung im industriellen Produktionsumfeld unterstützen. Dadurch sollen zukünftig Informationen in den FAUSER Lösungen über Sprachbefehle abgerufen sowie eingegeben werden können.

Das Ziel des Projekts ist die Entwicklung eines Indoor-Lokalisierungs- und Kommunikationssystems, welches Positions-, Betriebs- und Maschinendaten in FAUSER core einpflegt. Dieses soll die Bauteile jederzeit in der Fertigungshalle orten. Als Transportmedium der Positions-, Betriebs- und Maschinendaten kommen drahtlose BLE Beacons mit dem neuen Standard Bluetooth 5 zum Einsatz. Neben dem Standort und der Bearbeitungszeit soll unter Verwendung von Maschinensignalen zu jedem Prozess der Maschinenstatus erfasst werden. Diese Informationen werden über eine NFC Schnittstelle auf dem Beacon gespeichert und an FAUSER core weitergeleitet. In FAUSER core steht dadurch eine verbesserte Datenbasis zur Verfügung, die bessere Planungsentscheidungen ermöglicht.

Das Ziel des Projekts besteht in der Entwicklung eines Assistenzsystems zum unternehmens­übergreifenden Handel von Produktionskapazitäten für die Lohnfertigung. Dazu wird eine webbasierte Plattform entwickelt, über die einzelne Arbeitsgänge oder ganze Aufträge zwischen Unternehmen gehandelt werden können. Beim Anbieter, beispielsweise einem Lohnfertiger, übernimmt ein lokales Assistenzsystem die Prüfung der geforderten Liefertermine. Dabei werden bestehende Aufträge, verfügbare Ressourcen und technische Anforderungen berücksichtigt und dem Lohnfertiger die machbaren Anfragen angezeigt. Zudem werden die Herstellkosten automatisch kalkuliert und vorgeschlagen, um den Lohnfertiger bei der Angebotserstellung zu entlasten. Anschließend werden die bestätigten Angebote dem Auftragnehmer über die Plattform zur Verfügung gestellt.

Derzeitige Lösungen zur Fertigungsplanung, wie Manufacturing Execution Systems (MES), gehen von idealen Bedingungen (z. B. 100 % Verfügbarkeit der Ressourcen) bei der Festlegung und Terminierung der Bearbeitungsreihenfolge aus. Im Zuge von Industrie 4.0 werden daher Betriebs- und Maschinendaten­erfassungs­systeme (BDE/MDE) zur Überwachung der Fertigung implementiert, um z. B. Maschinenausfälle zu erkennen. Bisher fehlt es jedoch an Lösungen, die diese Zustandsinformationen nutzen und alternative Bearbeitungsreihenfolgen vorschlagen. In dem Projektvorhaben „ProNavi – Auswahl und Bewertung von Fertigungsrouten auf Basis von Maschinen- und Betriebsdaten“ soll daher ein Assistenzsystem zur Fertigungssteuerung erprobt werden, das auf Basis vergangener und aktueller Zustandsinformationen aus der Fertigung alternative Fertigungsrouten vorschlägt. In Analogie zum Navigationssystem für den Straßenverkehr werden verschiedene Wege zur Herstellung eines Bauteils automatisch ermittelt und bewertet, indem die aktuelle Belastung und zukünftige Verfügbarkeit von Maschinen prognostiziert werden.

Innerhalb des Projektvorhabens wird das Assistenzsystem im Versuchsfeld des Instituts für Fertigungstechnik und Werkzeugmaschinen (IFW) der Leibniz Universität Hannover implementiert. Zur Bewertung alternativer Fertigungsrouten wird FAUSER core mit einer Materialflusssimulation verknüpft und die aktuellen Zustandsinformationen sowie das Ausfallverhalten der Maschinen in die Simulation übertragen. Mithilfe von Simulationsexperimenten werden die alternativen Fertigungsrouten bewertet und dem Anwender zur Entscheidungsunterstützung zur Verfügung gestellt.

In der Arbeitsplanung werden statische Voraussetzungen angenommen und optimale Fertigungsabfolgen festgelegt. Dynamische Einflüsse (z. B. begrenzte Verfügbarkeit von Maschinen) erfordern kurzfristige Umplanungen innerhalb der Fertigungssteuerung. Diese werden vorwiegend manuell durch den Fertigungsplaner vorgenommen. Bei der manuellen Umplanung werden alternative Fertigungsabfolgen nicht systematisch bewertet. Die Folge ist ein ineffizientes Planungsergebnis. Aus diesem Grund wurde innerhalb des Sonderforschungsbereichs (SFB) 653 an der Leibniz Universität Hannover eine Methode zur integrierten Arbeitsplanung und Fertigungssteuerung entwickelt. Diese umfasst die strukturierte Sammlung, Auswertung und Rückführung von Fertigungsinformationen sowie die bauteilbezogene Festlegung und Adaption des Fertigungsablaufs.

Das Ziel des Transferprojekts T09 ist die Überführung des erarbeiteten Grundlagenwissens in die Anwendung. Hierzu wird die Methode zur adaptiven Arbeitsplanung und Fertigungssteuerung anwendungsorientiert weiterentwickelt, in FAUSER core transferiert und mit der BDE verknüpft. Beim Projektpartner Bornemann Gewindetechnik GmbH & Co. KG kommt die Methode in der Praxis zum Einsatz und wird auf diese Weise erprobt und validiert.

• Denkena, B., Wilmsmeier, S., Stock, W.: Betriebsbegleitende adaptive Arbeitsplanung und Fertigungssteuerung, VDI-Z, Jahrgang 159 (2017), Heft 10, S. 30 – 32

In der Produktion basiert der wirtschaftliche Erfolg von Unternehmen auf einer möglichst hohen Auslastung der Produktionsressourcen bei Wahrung der Flexibilität und Reaktionsfähigkeit auf Nachfrageschwankungen und Eilaufträge. Das Ziel des Projekts KaPro ist daher die Entwicklung eines Assistenzsystems zur kapazitätsbasierten Produktionsplanung und -steuerung, das sowohl langfristig den Kapazitätsbedarf der Produktionsressourcen prognostiziert und entsprechend vorhält als auch kurzfristige Abweichungen reguliert. Innerhalb des Assistenzsystems werden die notwendigen Kapazitäten für einen Produktionsauftrag basierend auf der prognostizierten Nachfrage sowie der aktuellen Auslastung (z. B. Betriebsmittel, Personal) bestimmt und über ein mathematisches Modell wird ein dynamischer Angebotspreis ermittelt. Die Methodenentwicklung erfolgt in Kooperation mit dem Institut für Fertigungstechnik und Werkzeugmaschinen (IFW) der Leibniz Universität Hannover. Die FAUSER AG übernimmt die softwaretechnische Umsetzung der entwickelten Methodik. Die Spreitzer GmbH & Co. KG und Lauscher Präzisionstechnik GmbH, die FAUSER ERP und FAUSER core bereits einsetzen, erproben und validieren den neuartigen Ansatz zur Kapazitätsplanung und -steuerung in der Fertigung.

• Stamm, S., Winter, F., Keunecke, L.: Dynamische Kapazitätsplanung und -steuerung mittels ERP und MES, VDI-Z, Jahrgang 160 (2018), Heft 6, S. 24-26

In wissensintensiven Produktionssystemen wirkt der Mitarbeiter als wesentlicher Einflussfaktor unmittelbar auf die Produktivität ein. Das Ziel des Projekts KomPEP ist daher die Entwicklung und softwaretechnische Umsetzung einer Methodik, mit der die Leistungsfähigkeit eines Mitarbeiters auf Basis von Betriebsdaten aufwandsarm bestimmt und zur Planung des Personaleinsatzes herangezogen werden kann. Die Methodenentwicklung erfolgt in Kooperation mit den Instituten für Fertigungstechnik und Werkzeugmaschinen (IFW) sowie für Fabrikanlagen und Logistik (IFA) der Leibniz Universität Hannover. Die FAUSER AG übernimmt die softwaretechnische Umsetzung der entwickelten Methodik. Die Bornemann Gewindetechnik GmbH & Co. KG, die FAUSER ERP und FAUSER core bereits im Einsatz hat, erprobt und validiert den neuartigen Ansatz zur Personaleinsatzplanung in der Gewindefertigung.

• Winter, F., Pischke, D., Stobrawa, S.: Kompetenzaufbau mit BDE und MES erleichtern. Mitarbeiter zielgerecht einsetzen, IT&Production (2018), Heft 7+8, S. 108-109
• Denkena, B., Dittrich, M., Winter, F.: Nutzung von Betriebsdaten zur Produktionsplanung, wt Werkstattstechnik online, Jahrgang 106 (2016), Heft 3, S. 141-145
• Denkena, B., Winter, F.: Qualifizierung in die richtige Richtung, ZWF – Zeitschrift für wirtschaftlichen Fabrikbetrieb, Jahrgang 110 (2015), Heft 10, S. 587-590
• Denkena, B., Charlin, F., Winter, F., Fauser, M., Becker, G.: Kompetenz­orientierung in der Fertigungsplanung, Productivity Management, Jahrgang 18 (2013) Heft 2, S. 25–28