Abstract
Industrie 4.0 gilt als einer der Trends des letzten Jahrzehnts, stellt bisher jedoch im Wesentlichen eine digitale Innovation dar. Für eine volle Ausschöpfung des Potenzials müssen auch hardwareseitig die Produktionsmaschinen und -systeme der Zukunft grundlegend neu gedacht werden. Das Forschungsvorhaben Wertstromkinematik (kurz: WSK) setzt an dieser Stelle an. Dieses neuartige Produktionskonzept sieht die Gestaltung ganzer Produktionen anhand der Verkettung mehrerer Maschinen einer baugleichen, roboterähnlichen Kinematik vor. Die daraus resultierende Wandlungsfähigkeit ermöglicht eine volle Ausschöpfung des Potenzials von Industrie 4.0. Nachdem im ersten Teil dieses Beitrags der Schwerpunkt auf der Planung und Steuerung der roboterähnlichen Kinematiken lag, steht in dem hier vorliegenden zweiten Teil die Planung ganzer Produktionsanlagen im Fokus.
Abstract
Industry 4.0 is considered as one of the trends of the last decade, but still equals an essentially digital innovation right now. In order to fully exploit the potential, the production machines and systems of the future also have tobe rethought. The research project “Wertstromkinematik” addresses this challenge. This novel production concept aims at designing entire production lines using multiple identical, robot-like kinematics. The resulting transformation capability enables the full potential of Industry 4.0. After the first part of this article focused on the planning and control of robot-like kinematics, the second part highlights planning of entire production plants.
Hinweis
Bei diesem Beitrag handelt es sich um einen von den Mitgliedern des ZWF-Advisory Board wissenschaftlich begutachteten Fachaufsatz (Peer-Review).
About the authors
Andreas Kimmig, M. Sc., geb. 1987, promoviert als Wissenschaftlicher Mitarbeiter am IMI des Karlsruher Institut für Technologie in den Bereichen Digitale Zwillinge und Künstliche Intelligenz in dem Fachgebiet lernender autonomer Systeme.
Moritz Schöck, M. Sc. MBA, geb. 1989, promoviert als Wissenschaftlicher Mitarbeiter am IPEK - Institut für Produktentwicklung des Karlsruher Institut für Technologie (KIT) im Bereich Entwicklungsmethodik und -management zum Thema Agilität.
Edgar Mühlbeier, M. Sc., geb. 1993, promoviert als Wissenschaftlicher Mitarbeiter am wbk des Karlsruher Institut für Technologie im Bereich Maschinen, Anlagen und Prozessautomatisierung in den Fachgebieten Robotik und Steuerungstechnik.
Florian Oexle, M. Sc., geb. 1994, promoviert als Wissenschaftlicher Mitarbeiter am wbk des Karlsruher Institut für Technologie im Bereich Maschinen, Anlagen und Prozessautomatisierung in den Fachgebieten Werkzeugmaschinen und Maschinendynamik.
Prof. Dr.-Ing. Jürgen Fleischer studierte Maschinenbau an der Universität Karlsruhe (TH) und promovierte 1989 am Institut für Werkzeugmaschinen und Betriebstechnik (wbk). Von 1992 an war er in mehreren leitenden Positionen in der Industrie tätig, ehe er im Jahr 2003 zum Professor und Leiter des wbk Institut für Produktionstechnik am heutigen Karlsruher Institut für Technologie (KIT) berufen wurde. Darüber hinaus ist er seit 2012 Gastprofessor an der Tongji-Universität in Shanghai. Als anerkanntes Mitglied der wissenschaftlichen Gemeinschaft betätigt sich Prof. Fleischer in diversen nationalen und internationalen Gesellschaften. Darüber hinaus engagiert sich Prof. Fleischer bei der Deutschen Akademie für Technikwissenschaften (Acatech) und ist Mitglied mehrerer wissenschaftlicher und industrieller Beiräte. Seit dem Jahr 2020 ist Professor Fleischer Sprecher des Batteriekompetenzclusters des Bundesministeriums für Bildung und Forschung BMBF.
Danksagung
Die Autoren bedanken sich in besonderem Maße bei dem Karlsruher Institut für Technologie für die Unterstützung des Projekts „Wertstromkinematik“ durch das Future Fields Förderprogramm.
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Weitere Autor:innen dieses Beitrags
Jakob Bönsch, M. Sc.; Prof. Dr. Dr.-Ing. Dr. h. c. Jivka Ovtcharova; Dr. phil. Julia Hahn; Prof. Dr. rer. nat. Armin Grunwald; Prof. Dr.-Ing. Dr. h. c. Albert Albers; Dr.-Ing. Simon Rapp; Prof. Dr. Veit Hagenmeyer; Dr. Steffen Gerhard Scholz; Prof. Dr. Andreas Schmidt; Dr.-Ing. Tobias Müller; Prof. Dr.-Ing. Dr. h. c. Jürgen Becker; Florian Schade, M. Sc.; Prof. Dr.-Ing. habil. Jürgen Beyerer; Josephine Rehak, Dipl.-Inform.; Prof. Dr.-Ing. Thomas Zwick; Dr.-Ing. Mario Pauli; Benjamin Nuß, M. Sc.; Prof. Dr.-Ing. Gisela Lanza; Leonard Schild, M. Sc.; Leonard Overbeck, M. Sc.
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