Fabrik der Zukunft im Kleinformat Praxisnah lernen mit Agile Production Simulation

Anbieter zum Thema

Conrad Electronic SE

PSI Software SE | Business Unit Discrete Manufacturing

IGZ Ingenieurgesellschaft für logistische Informationssysteme mbH

becos gmbH

Komplexe Prozesse simulieren statt riskieren: Mit der Agile Production Simulation wird Industrie 4.0 begreifbar. Conrad Electronic zeigt, wie das Modell Ausbildung und Planung optimiert.

Bei der Agile Production Simulation (APS) handelt es sich um ein Bildungsprodukt von Fischertechnik, das in erster Linie zu Ausbildungszwecken von Azubis und Studierenden dient, insbesondere im Bereich Mechatronik. Käufergruppen sind also größere Ausbildungsbetriebe, aber auch Berufsschulen, Ausbildungswerkstätten, technische Fachober- oder Fachhochschulen sowie Universitäten. Im Grunde ist die APS aber für alle Unternehmen interessant, die Digitalisierung und Automatisierung veranschaulichen und am Modell für ihre Produktion erproben möchten.

Reale Rückschlüsse durch die Agile Production Simulation

Sogar Digitalisierungsbeauftragte in Firmen entdecken die Vorzüge von Simulationsmodellen. Der Grund: Die Themen Digitalisierung, Automatisierung und künstliche Intelligenz (KI) sind in aller Munde. Mit der Agile Production Simulation kann diese Innovation und der damit verbundene Fortschritt für jedermann greif- und begreifbar gemacht werden. Man kann mit der APS auf allen Mitarbeiter- und Hierarchieebenen das Verständnis für moderne und hochkomplexe Produktionsprozesse fördern und voranbringen. Und es ist auch möglich, mit der APS Prozesse zu simulieren, die Vorhersagen und Rückschlüsse zu realen Abläufen in der Fertigungspraxis ermöglichen – einfach deshalb, weil die eingesetzten Komponenten und Steuerungen hochprofessionell sind und dem Industriestandard entsprechen.

Die Agile Production Simulation wurde so industrienah wie möglich gestaltet, um ein authentisches Lern- und Simulationserlebnis zu schaffen.

Von Siemens-Steuerung bis OPC UA: So funktioniert die APS

Die APS bildet alle Elemente einer modernen Produktion ab. Wie es sich für eine Simulation gehört, sind die dargestellten Prozesse dabei stark vereinfacht gegenüber einer realen Produktionsumgebung. Dies ermöglicht es, komplexe Methoden in der Fertigung zu verstehen und im wahrsten Sinne des Wortes zu begreifen – sei es Machine Learning oder das Programmieren von Steuerungen. Gezeigt werden mithilfe der APS fünf Stationen in einer Produktionshalle, die über ein fahrerloses Transportsystem (FTS) miteinander verbunden sind: Wareneingang, Warenausgang, Hochregallager, Produktionsstationen inklusive kleinem Fließband und die Qualitätssicherung mittels Kamera und KI.

3D-Fabriksimulation

Mobile Roboter: Im Gesamtsystem planen 

Gesteuert werden die einzelnen Produktionsmodule mit fünf Siemens-Steuerungen S7-1200 und strukturiertem Text. Die Kommunikation in der gesamten Anlage wird mit dem Industrie-Standardprotokoll OPC UA gelöst, während das fahrerlose Transportsystem nach dem VDA-5050-Standard und dem MQTT-Protokoll kommuniziert. Die Agile Production Simulation ist also so industrienah wie möglich gestaltet, um ein authentisches Lern- und Simulationserlebnis zu schaffen. Besonders clever: Bei Bedarf lässt sich die APS um weitere Module ergänzen, beispielsweise um einen Brennofen für die Simulation einer thermischen Härtung des Werkstückes. Statt starrer Wege per Greifroboter oder Fließband, ermöglicht das FTS on top die Simulation agiler, fluider und sogar multitaskingfähiger beziehungsweise priorisierbarer Abläufe.

Zentrale Herausforderungen abbilden

Auch die zentralen Herausforderungen, die mit der Agile Production Simulation (APS) simuliert werden, spiegeln die immer komplexer werdenden Anforderungen der Industrie 4.0 wider. Eine Hauptschwierigkeit liegt in der stark zugenommenen Produktindividualisierung. Die Zunahme des Produktspektrums, sowie eine hohe Teilevielfalt und Varianz führen zu einer entsprechend steigenden Zahl an Ausstattungs- und Individualisierungsoptionen. Parallel dazu erfordern kürzere Produktionszyklen eine Zunahme überlappender Produktionsabläufe anstelle starrer Fertigungslinien. Des Weiteren führt die Zunahme interner logistischer Prozesse zu einer steigenden Komplexität der Fertigung: Produkte müssen flexibel transportiert werden und die Produktion auch auf spontane Anforderungen reagieren können.

Mit der APS kann man auf allen Mitarbeiter- und Hierarchieebenen das Verständnis für moderne und hochkomplexe Produktionsprozesse fördern und voranbringen.

Hardware trifft digitalen Zwilling

Die APS von Fischertechnik punktet als Fertigbaukasten, der komplett aufgebaut, verdrahtet und programmiert geliefert wird. Außerdem gibt es einen digitalen Zwilling der gesamten Anlage, über den sich die Prozesse auch virtuell und dreidimensional simulieren lassen. Begleitende Materialen wie ein Planspiel, Videos auf Youtube und eine E-Learning-Plattform, auf der zusätzliche Aufgaben und weiterführende Erklär-Elemente zu finden sind, ergänzen das Paket. Dennoch erfordert das Produkt vor dem ersten Einsatz engmaschige Betreuung und Beratung, die über Vertriebspartner und geschulte Experten angeboten wird, um eine reibungslose Integration in Arbeits- oder Bildungswelt zu ermöglichen.

Von der Simulation in die Realität: Risikofrei optimieren

Etwas testen, sehen, dass es funktioniert und die Lösung dann auf die Realsituation übertragen, im realen Fertigungssetting verbauen und Prozesse optimieren: Das ist der grundlegende Zweck einer Simulation, um das Risiko der Zerstörung eines hochempfindlichen Bauteils oder das Lahmlegen einer ganzen Maschine zu vermeiden. Auch, wenn es beispielsweise um Abfallvermeidung oder Energieeinsparung in der Produktion geht, gibt es eine hohe Motivation, Produktionen anzupassen oder zu verändern, damit sie effizienter arbeiten. Genau hier kann die Agile Production Simulation einen relevanten Beitrag leisten: Sie ist kein Spielzeug, sondern in der Lage, derartig komplexe Simulationsaufgaben zu übernehmen. Sie soll Menschen dazu befähigen, Transformation aktiv zu gestalten, um Fortschritt möglich zu machen. 

Wolfgang Lex ist Head of Technical Sales Project Business bei Conrad Electronic.