Innovative Technologien für die digitale Fabrik

Eine moderne Produktion muss flexibel sein: Die Individualität der gewünschten Produkte und kurze Produktzyklen erfordern flexibel anpassbare, digitale Produktions- und Fertigungsprozesse – das Stichwort ist Industrie 4.0. Neben positiven Effekten wie Effizienzsteigerungen und Kosteneinsparungen lassen sich durch innovative Technologien neue, individuelle Produkte auf den Markt bringen. Dies ermöglichen Schlüsseltechnologien aus den Bereichen Sensorik, Robotik und in weiterer Folge Künstliche Intelligenz. Die JOANNEUM RESEARCH arbeitet verstärkt mit den Instituten DIGITAL und ROBOTICS in diesen Themenfeldern und bietet eine Reihe von kundenspezifischen Lösungen an.

Vernetzte Sensorsysteme sind eine unverzichtbare Informationsquelle für den Digitalisierungsprozess in der Industrie. „Eine Erfassung und Auswertung von großen Mengen an Datenpunkten erfordert leistungsfähige Tools der Künstlichen Intelligenz (KI), um wichtige Eigenschaften von Produkten oder Prozessgrößen in der Produktion zu erfassen“, erklärt Herwig Zeiner, Projektleiter bei DIGITAL, dem Institut für Informations- und Kommunikationstechnologien der JOANNEUM RESEARCH. „Der Beitrag der KI ist die digitale Abbildung mit zusätzlichen Wissensmodellen, die durch das Verarbeiten von immensen Datenmengen entstehen, anzureichern. KI funktioniert in der digitalen Fabrik nur dann gut, wenn Mensch und Maschine effizient zusammenarbeiten, um ihre jeweiligen Stärken zu ergänzen“, so Zeiner weiter.

Michael Hofbaur, Direktor von ROBOTICS, dem Institut für Robotik und Mechatronik der JOANNEUM RESEARCH, forscht mit seinem Team an Möglichkeiten der roboterbasierten Produktionsoptimierung: „In einer digitalen Fabrik verbinden moderne Robotersysteme die physische und cyberphysische Produktionsumgebung. Dabei übernimmt ein Roboter auch Produktionsschritte mit hoher Produktvielfalt – Stichwort Losgröße 1, die zuvor durch Spezialmaschinen oder manuell ausgeführt wurden.“ Ein Robotersystem realisiert heute außerdem Aufgaben in direkter Zusammenarbeit mit Menschen. „Moderne Robotersysteme stellen daher neue Universalwerkzeuge der digitalen Produktion dar und sichern damit, dass eine Fabrik 4.0 nicht nur als digitaler Zwilling eine reale Produktion für Analysezwecke beschreibt, sondern auch die Vorteile durch die Digitalisierung durchgängig in der physischen Produktion und Wertschöpfung entfaltet“, erläutert Hofbaur. Neben der optimalen Prozessgestaltung ist natürlich die Sicherheit der Menschen, die im Umfeld der Roboter arbeiten, ein zentraler Aspekt.