Forschung für den Mittelstand - Die IGF-Projektdatenbank

Erarbeitung eines Technologietransferkonzeptes zur Vernetzung textiler Prozessketten

Die vierte industrielle Revolution zeichnet sich durch eine zunehmende Digitalisierung und Vernetzung von Produktion, Maschinen und Produkten sowie Dienstleistungen aus. Die Verfügbarkeit preisgünstiger Hard- und Software begünstigt die Implementierung von vernetzen Produktionsnetzwerken. Ein wesentlicher Vorteil der Vernetzung stark fragmentierter Wertschöpfungsketten liegt in der durchgängigen Nachvollziehbarkeit, Rückverfolgbarkeit und schnellen Bereitstellung von relevanten Produktionsdaten. Die Wettbewerbsfähigkeit Deutschlands als Produktionsstandort hängt wesentlich von Schlüsseltechnologien wie der Industrie 4.0 ab.

Das Ziel des Projektes ist die Steigerung der Produktionseffizienz in der textilen Fertigung auf Basis einer bedarfsgerechten Vernetzung des Informationsflusses zwischen textilen Teilprozessen. Bedarfsgerecht bezeichnet in diesem Zusammen-hang die Richtigkeit und Notwendigkeit (Qualität) der Informationen, die aus den vorhandenen Datenmengen mittels intelligenter Methoden extrahiert werden können und für eine Optimierung, z.B. hinsichtlich Energiekosten, nutzbar sind. Die Methoden zur Erreichung einer verbesserten Produktionseffizienz mittels bedarfsgerecht vernetzten Informationsflüssen werden in Form eines Technologietransferkonzeptes zusammengeführt. Das Konzept dient als Grundlage zur Nutzung der erarbeiteten Technologien und Methoden in weiteren textilen Prozessketten sowie zur Übertragung auf weitere Branchen.

KMU bietet sich so die Möglichkeit Industrie 4.0 zu erleben und die Bedenken der Mitarbeiter zur Umsetzung von Industrie 4.0-gestützter Produktion zu reduzieren. Die Problematik der heterogenen, maschinentypabhängigen Protokolle, Bussystem sowie Datenformate wird im Projekt durch die Berücksichtigung eines existierenden Maschinenparks explizit berücksichtigt. Dadurch lassen sich die Erkenntnisse auf die Prozessketten der KMU übertragen.

Ergebniszusammenfassung:

Das Ziel des Projektes ist die Steigerung der Produktionseffizienz in der textilen Fertigung auf Basis einer bedarfsgerechten Vernetzung des Informationsflusses zwischen textilen Teilprozessen. Als Anwendungsfall wurden dazu über zwei verteilte Standorte des ITA Prozessdaten aus Maschinen und externen Sensoren aus verschiedenen Prozessschritten zur Produktion eines textilen, elastischen Armbandes mit der vorhandenen Dateninfrastruktur aufgenommen.

Die Daten wurden in einem standortübergreifenden Web-Service gesammelt und zur Visualisierung und Analyse verfügbar gemacht. Die praktische Durchführung verschiedener Versuchsszenarien hat gezeigt, dass die Datensammlung grundsätzlich möglich ist, jedoch das nötige Fachwissen zur Aufnahme der richtigen Datenpunkte und der Interpretation von Technologie zu Technologie und Produkt zu Produkt stark variiert. Die Abstraktionsebene des erschaffenen Web-Service zur Datenvisualisierung und -analyse sowie das methodische Vorgehen zur Aufnahme der Ist-Situation und Formulierung des Soll-Zustandes ermöglichen jedoch eine effiziente Anwendung in der Industrie und Zuhilfenahme geeigneter (Textil-/Datenschutz-)Technologieexperten. Die besondere Herausforderung lag in der Überschreitung der Teilprozesse und der Standortgrenzen. Einzelne Prozesse laufen in der Industrie aktuell in abgeschlossenen Systemen. Aufgenommene Datenmengen werden jedoch weder gespeichert noch den Folgeprozessen oder dem Qualitätsmanagement zur Verfügung gestellt. Der Austausch dieser Daten über typische Maschinenschnittstellen wurde erfolgreich zwischen den Teilprozessen und standortübergreifend realisiert. Es wurde eine Datenarchitektur geschaffen, die sowohl die produkt- als auch die prozessorientierte Sichtweise unterstützt. Diese Architektur kann auf andere Industriezweige angewendet werden. Um die Erkenntnisse von VerTex4.0 zu sichern und die Übertragbarkeit auf andere, ähnliche Problemstellungen zu gewährleisten, wurde ein Transferkonzept entwickelt.