Fraunhofer-Gesellschaft

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Future Assembly with Distributed Sensor Services

Verteilte Sensorinformationsdienste für die adaptiv automatisierte Montage
 
: Schmitt, Robert H.; Eickhorst, Dirk; Flöter, Felix; Freeman, Philip L.; Hanke, Norbert; Hüttemann, Guido; Korte, Michael; Montavon, Benjamin; Prefi, Thomas; Sachs, Joachim; Struijk, Bob

Bergs, Thomas; Brecher, Christian; Schmitt, Robert H.; Schuh, Günther ; Fraunhofer-Institut für Produktionstechnologie -IPT-, Aachen; TH Aachen -RWTH-, Aachener Werkzeugmaschinen-Kolloquium -AWK-:
Internet of Production - Turning Data into Value : Statusberichte aus der Produktionstechnik 2020
Aachen: Fraunhofer IPT, 2020
DOI: 10.24406/ipt-n-589615
S.158-184
Englisch
Aufsatz in Buch
Fraunhofer IPT ()

Abstract
Mit Line-less Mobile Assembly Systems wird ein neuartiges Paradigma für die Montage großer, hochwertiger Produkte mit einem hohen Automatisierungs- und Rückverfolgungsgrad ab Losgröße 1 vorgestellt. Der kosteneffiziente und nachhaltige Einsatz kapazitäts-begrenzter Automationsressourcen sowie die kontinuierliche Verfügbarkeit und Analyse von In-Prozess-Daten für (teil-)automatisierte model- und wissensbasierte Entscheidungen tragen zu einer Erhöhung der Resilienz der Produktion bei. Der Einsatz mobiler, standardisierter Automatisierungsressourcen in Verbindung mit einer uneingeschränkten und dynamischen Prozessplanung führt zur Auflösung fester Fabriklayouts mit Fixpunkt-basierter Automatisierung. Für dieses Szenario ist eine modellbasierte Systemsteuerung unerlässlich, welche wiederum detaillierte Modelle aufbauend auf rückführbaren Echtzeitinformationen erfordert. Die Informationsbereitstellung erfolgt durch verteilte Sensordienste, welche den erforderlichen allgegenwärtig verfügbaren messtechnischen Bezugsrahmen und die Infrastruktur bereitstellen. Eine serviceorientierte Architektur und entsprechende Sensormodelle ermöglichen die physikalische Verteilung heterogener Sensoren, verschiedene Schnittstellen und die flexible Nutzung von Rechenleistung auf unterschiedlicher Hardware. Mit dem Mobilfunkstandard 5G steht seit kurzem eine Schlüsseltechnologie für datenintensive Industrieumgebungen mit mobilen Ressourcen zur Verfügung und motiviert so neuartige Montagesysteme für, u.a. die Automobil- und Luftfahrtindustrie.

 

Line-less Mobile Assembly Systems are a novel paradigm addressing the production of large, high-value components with a high degree of automation and traceability at lot sizes as small as 1. This ambition is supported by a more cost-efficient and sustainable use of capacity-limited assembly resources as well as an increasing awareness for in-process data availability, analysis and continuity enabling (semi-)automated model- and knowledge-driven decisions, eventually contributing to more resilient production systems. Deploying mobile, standardized automation resources in conjunction with unrestricted and dynamic process planning resolves fixed shop floor layouts with monument based automation. For this scenario, model-based system control is mandatory for reliable and resilient processes, which in turns demands elaborated models evaluable with traceable real-time information. Distributed Sensor Services complement this demand constituting a ubiquitously available metrology-based reference frame and infrastructure. The service-oriented architecture and sensor models allow for physical distribution and heterogeneity of sensors, diverse network and persistence interfaces and flexible utilization of computational capabilities on different hardware. With 5G a key enabling technology for data-intensive industrial environments with numerous mobile resources has recently become available, motivating the presented concept and prototype of future assembly systems for, among others, automotive and aerospace use-cases.

: http://publica.fraunhofer.de/dokumente/N-614378.html