Bionische Integration für vernetzte Produktionssysteme

Ziel:

Kernaufgabe des Teilprojekts ist die Analyse (Inspiration) und Identifikation der Integration von Bionischen Prinzipien, inwieweit und unter welchen Randbedingungen sie ganzheitliche Produktionssysteme ergänzen oder auch für deren Elemente alternativ verwendet werden können. Ziel ist die Entwicklung von Konzepten für ganzheitliche Produktionssysteme für vernetzte Unternehmen (insbesondere KMU). Der Nutzen basiert auf drei wesentlichen Aspekten:

  1. Die Reduktion von Aufwand und Zeit zum Aufbau eines konsistenten und gleichzeitig flexiblen ganzheitlichen Produktionssystems,
  2. Aufwandsarmer Betrieb eines ganzheitlichen Produktionssystems ohne den zusätzlichen kostenintensiven Aufbau von Stabsstellen. Vielmehr soll ein solches bionisches System entsprechend einer Suffizienz-Strategie weitestgehend selbstaktivierend und -steuernd wirken.
  3. Reduktion von Aufwand und Zeit zur taktischen Anpassung des Produktionssystems bezogen auf Änderungen im Geschäftsmodell, im Netzwerkmodell sowie operativ entsprechend auftragsindividueller Prozesse.

Vorgehen:

Zuerst werden spezifische Anforderungen der beteiligten Anwendungspartner zur Einführung eines ganzheitlichen Produktionssystems basierend auf deren Geschäftsrandbedingungen und des bestehenden Unternehmensmodells aufgenommen. Das entstehende Anforderungsmodell wird normalisiert und in zwei Workshops ergänzt. In einem parallelen Schritt werden bionische Prinzipien und Regeln auf ihre Anwendbarkeit für Produktionssysteme hin analysiert, beschrieben und in das Fraunhofer IPK Referenzmodell von vernetzten ganzheitlichen Produktionssystemen zugeordnet.

Ergebnisse:

  • Anforderungsmodell für vernetzte ganzheitliche Produktionssysteme bei KMU
  • Erweitertes Referenzmodell zu ganzheitlichen Produktionssystemen
  • Initialer Katalog der Bionischen Prinzipien mit Bezug zum Referenzmodell
  • Anhand von exemplarischen Anforderungen im Netzwerkmodell wird demonstriert, wie ein Produktionssystemmodell aufwandsarm angepasst werden kann. Dazu wird ein Produktionssystemmodell mit Produktionsanlagen im Demonstratorenumfeld verknüpft, Änderungen virtuell induziert und Auswirkungen aufgezeigt.
  • Demonstration der aufwandsarmen Anpassung und Konfiguration eines Produktionssystems, beispielsweise operative Anpassungen an Qualitätsmerkmale und -prozeduren. Weiterhin erfolgt die Einbindung von exemplarischen intelligenten Services aus dem Teilprojekt „Ökologisch intelligente Services für vernetzte Produktionssysteme„.
  • Erfahrungsbericht aus der Umsetzung von ausgewählten Prinzipien.