FH Bielefeld
University of
Applied Sciences

Forschungsprojekte

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Datenerfassung während der Produktion

Durch die Produktion eines intelligenten Werkstücks können bereits während der Entstehung des vollständigen Produkts Daten über die Produktion erfasst werden. Beispielsweise lassen sich so Beschleunigungskräfte messen und weitere Optimierungspotentiale werden aufgedeckt.

Das speziell auf die Anlage konfigurierte MES (Manufacturing Execution System) ermöglicht eine genaue Steuerung der einzelnen Komponenten. Durch den Abgleich eines jeden Moduls mit dem MES können Aufträge mit verschiedenen Produktionsprogrammen zeitgleich auf der Anlage bearbeitet werden. 


Laufende Forschungsprojekte

Die laufenden Forschungsprojekte, wie zum Beispiel die „Entwicklung von prototypischen Workflows und Methoden für die IoT-geprägte Produktion“ bieten eine gute Grundlage für die Forschungstätigkeit im Rahmen der IoT-Factory. Neben der datenbasierten Anlagenoptimierung und der Methodenentwicklung im Bereich der prescriptive Maintenance werden auch Projekte in der Bildverarbeitung und Robotersteuerung untersucht, wie beispielsweise das kameragestützte Kommissionieren mithilfe von KI-Algorithmen.

 

Sensoren und Datenverarbeitung

Durch die Anbindung an das CfADS-eigene Data-Analytics-Cluster besteht die Möglichkeit, besonders daten- und rechenintensive Betrachtungen durchzuführen. Jedes Modul der IoT-Factory besitzt mehrere Sensoren, welche beispielsweise Aufschluss über den Energieverbrauch des Moduls geben. Je nach Forschungsgebiet stehen weitere Sensoren, wie zum Beispiel Sensoren zur Messung von Vibrationen oder Beschleunigungswerten, zur Verfügung. Die Vielzahl an installierten Kameras bietet zudem die Möglichkeit, jeden Schritt der Produktion durch grafische Werkzeuge zu überwachen.

Die installierten C6930 Beckhoff IPCs bieten die nötige Rechenpower, um hochkomplexe Produktionsaufgaben umzusetzen und eine Vielzahl an verschiedenen Funktionalitäten zu nutzen. Dazu gehören neben der Verarbeitung von Bildern und der Motion Control Programme für die Roboterzellen auch die Bereitstellung von Sensordaten. Sollte die Rechenleistung eines IPCs für die gewünschte Aufgabe einmal nicht ausreichen, bietet die schneller Verbindung zum DA-Cluster eine gute Möglichkeit auch diese Aufgaben zu bewältigen. Durch die einheitliche Verwendung der IPCs in den Modulen der IoT-Factory wird ein einfaches und flexibles Erweitern und Austauschen der Programmcodes realisiert.

Aktuelles Werkstück

An jedem Modul, teilweise sogar mehrfach, sind RFID Lese-Schreibe Einheiten installiert, wodurch eine Zuordnung des Werkstücks möglich ist. Die ständige Kommunikation mit dem MES bietet ausreichend Daten, um die Position der Werkstücke in der Anlage eindeutig zu bestimmen sowie Auftragsprioritäten und Durchlaufzeiten zu optimieren.

Das derzeitige Werkstück, dessen Herz ein ESP8266 bildet, bietet die Möglichkeit bereits während der Montage Daten mithilfe der integrierten Sensoren aufzunehmen und über Wifi live an das MES zu übermitteln und somit die Datenbasis zu erweitern.