Ohne Umbauten und Großinvestitionen Industrie 4.0 zum Ausprobieren

Sascha Alpers (li.), FZI Forschungszentrum Informatik, zeigt Projektleiter Dr. Christoph Rathfelder (re.), Hahn-Schickard, die NIKI-4.0-Visualisierung mit Augmented Reality der Demo-Produktionsanlage mit Umweltsensor.
Sascha Alpers (li.), FZI Forschungszentrum Informatik, zeigt Projektleiter Dr. Christoph Rathfelder (re.), Hahn-Schickard, die NIKI-4.0-Visualisierung mit Augmented Reality der Demo-Produktionsanlage mit Umweltsensor.

Das Forschungsprojekt NIKI 4.0 will mittelständischen Unternehmen die Vorteile einer vernetzten Produktion aufzeigen. Mit einfacher Sensorik ohne große Umbauten und Investitionsaufwände sollen mittelständische Unternehmen in der eigenen Produktionshalle Industrie 4.0 ausprobieren können.

Die drei Forschungspartner Hahn-Schickard, Hochschule Offenburg und das FZI Forschungszentrum Informatik wollen einen einfachen, kostengünstig und risikolos zu installierenden Werkzeugkasten aus Software und Sensorik für den häufig noch Industrie-4.0-skeptischen Mittelstand entwickeln, um die Vorteile einer vernetzten Produktion greifbar zu machen. Das besondere dabei ist, dass die eigentlichen Produktionsanlagen und Maschinen unverändert bleiben und die Fertigungsprozesse durch die zusätzliche Datenerfassung zunächst nicht beeinflusst werden.

Gerade bei Wartung und Produktionsplanung würde die vernetzte Produktion Möglichkeiten der Prozess- und Kostenoptimierung bieten. Doch besonders kleine und mittlere Unternehmen fürchten hohe Investitions- und Umrüstungskosten. Das Wissenschaftsprojekt „Nicht-disruptives Kit für die Evaluation von Industrie 4.0“, kurz NIKI 4.0, ermöglicht es Unternehmen die Vorteile in der eigenen, realen Produktion zu erleben, und so in der Praxis die Anforderungen an eine spätere Migration evaluieren zu können. Im Projekt werden gängige Industriestandards wie PROFIBUS und OPC UA eingesetzt. Die Darstellung erfolgt über mobile Endgeräte und mit Augmented-Reality-Unterstützung. Das System informiert aber lediglich über Maschinenzustände und greift nicht in die Regelung und Steuerung der Anlagen ein.

Besonders relevant sind die Sensorinformationen in umgebungsempfindlichen Produktionsverfahren oder -anlagen. Spritzgussverfahren beispielsweise sind fehleranfällig für Wind, bzw. Luftzug und für Schwankungen der Umgebungstemperatur. Durch die Messung und intelligente Visualisierung mit NIKI 4.0 sollen Facharbeiter künftig störende Lufteinwirkungen und Hinweise auf deren Quelle leicht interpretieren und die richtigen Handlungen zur Fehlerbehebung ableiten können.

Unterstützt werden die Wissenschaftler durch einen projektbegleitenden Ausschuss. Dieser setzt sich aus 16 Unternehmen zusammen, die in den im Projekt behandelten Themenfeldern aktiv sind und schwerpunktmäßig aus dem baden-württembergischen Mittelstand kommen. Die Ausschuss-Mitglieder beraten die Forschungseinrichtungen in allen Phasen des Projektes mit ihrem Wissen aus dem Produktionsalltag und bringen ihre Fallbeispiele ein.

Den ersten Projektmeilenstein haben die Partner am 14. Oktober 2016 erreicht: die Anforderungserhebung wurde abgeschlossen und eine erste detailliertere Systemarchitektur wurde prototypisch umgesetzt. Gemeinsam mit dem projektbegleitenden Ausschuss wurde anhand eines ersten Demonstrators die weitere Umsetzung besprochen und die kommenden fünf Projektphasen geplant.