Effiziente Produktionslogistik mit SMART FACE – Flexibilität durch Cyber-Physical Systems

Das interdisziplinäre Forschungsprojekt SMART FACE zielte darauf ab, hochflexible und dezentrale Materialflusseinheiten zu entwickeln, um die wachsenden Anforderungen der Kleinstserienfertigung zu bewältigen. Mit Cyber-Physical Systems (CPS) wurde eine schlanke Produktionsplanung umgesetzt, die eine effiziente und wandlungsfähige Fertigungsstruktur ermöglichte.

Besonderes Augenmerk lag auf der Vernetzung von Produktionsprozessen mit digitalen Plattformen. In diesem Zusammenhang wurde die Anbindung des Shopfloors an die Cloud-Plattform „Logistics Mall“ realisiert, um eine dynamische Produktionssteuerung zu ermöglichen.

Herausforderungen und innovative Lösungsansätze

Die zunehmende Nachfrage nach individualisierten Produkten, kürzeren Produktlebenszyklen und einer flexiblen Fertigung stellte herkömmliche Logistiksysteme vor Herausforderungen. Automatisierte Montagelinien boten zwar maximale Produktivität, jedoch keine dezentrale Steuerung. SMART FACE entwickelte daher ein IoT-basiertes Steuerungskonzept, das Materialflüsse flexibel an Produktionsanforderungen anpasste.

Durch die Kombination aus dezentralen Steuerungskonzepten und einer schlanken Produktionsplanung konnten Produktionsprozesse effizienter gestaltet werden. Insbesondere in der Fertigung von Elektrofahrzeugen oder anderen individualisierten Produkten zeigte sich der Mehrwert dieser Technologie.

Technologische Umsetzung und zentrale Ergebnisse

SMART FACE ermöglichte es, dass zu bearbeitende Bauteile eigenständig ihren Weg durch die Produktion finden. Durch vernetzte Steuerung und Datenanalyse wurde eine dynamische Anpassung der Produktionsreihenfolge möglich.

Kerntechnologien im Projekt waren:

• Cyber-Physical Systems (CPS): Verbindung physischer Produktionsprozesse mit digitalen Steuerungssystemen.
• Cloud-Integration: Entwicklung einer Plattform zur dezentralen Planung und Steuerung.
• IoT-gestützte Sensorik: Echtzeitüberwachung und Steuerung von Materialflüssen.

Ein wesentliches Projektergebnis war die dynamische und skalierbare Fertigungssteuerung, die eine bessere Ressourcennutzung ermöglichte. Die entwickelten Lösungen zeigten, dass Produktionsprozesse durch adaptive Steuerung effizienter und nachhaltiger gestaltet werden können.

Praktische Anwendungen und Nutzen

Die Konzepte aus SMART FACE fanden insbesondere in der Kleinstserienfertigung Anwendung. Durch die flexible Steuerung und dezentrale Materialflussoptimierung konnten Produktionskapazitäten effizienter genutzt werden.

• Höhere Auslastung der Produktionsanlagen durch adaptive Fertigungssteuerung.
• Reduzierung von Rüstzeiten und Materialflussengpässen.
• Skalierbarkeit für verschiedene Branchen, von Elektrofahrzeugen bis zur Konsumgüterproduktion.

Projektpartner und Zusammenarbeit

Das Projekt wurde in einem interdisziplinären Konsortium umgesetzt. Wissenschaftliche und industrielle Partner arbeiteten gemeinsam an der Realisierung von Cyber-Physical Systems für die Logistik und entwickelten ein praxisnahes Konzept für eine adaptive Fertigung.