Neuentwicklungen und Veränderungen an Produkten und Prozessen erfordern durchgängige bzw. integrierbare Werkzeuge, mit denen sich die Komplexität besser beherrschen und die Zeiten des Engineering verkürzen lassen.
In Analogie zur Entwicklung komplexer Produkte liegt es nahe, auch die Planung und Anpassung der Fabriken – das sogenannte Engineering der Fabriken und ihrer Prozesse - methodisch und systematisch durchzuführen und hierbei moderne Werkzeuge des Engineering zu verwenden.
Diese Werkzeuge werden zur Modellierung, Simulation, Visualisierung und Optimierung von Produkten, Fabriken und Prozessen sowie zur Integration von heterogenen und autonomen Informationssystemen und Anwendungen eingesetzt.
Neue Werkzeuge zur Investitions- und Fabrikleistungsplanung
Produkt-Marktstrategien der produzierenden Unternehmen sind üblicherweise die Grundlage der Entwicklung der Produktion.
In den Strategieplanungen werden die finanziellen Eckdaten für die Produktentwicklung, die Kapazitäten und die Investitionen festgelegt. Die Strategie- und Leistungsplanung bedarf der Entwicklung eines technischen Konzeptes der Produktion unter Einschluss der zu erwartenden Produkttechnologien und der Produktionstechnologien.
Digitale Werkzeuge zur Unterstützung der Investitions- und Fabrikleistungsplanung sollen in der Lage sein, Szenarien und Bewertung, Absatzplanung, Kapazitätsplanung und Herstellkostenplanung unter Berücksichtigung von Rationalisierungswirkungen und konzeptionellen Maßnahmen systematisch und realitätsnah zu unterstützen.
Statische und dynamische Materialflusssimulation der innerbetrieblichen Logistik
Zur Bewertung des Verhaltens von Produktionssystemen und zu deren Optimierung werden in der industriellen Praxis Simulationswerkzeuge eingesetzt. Je präziser diese Modelle mit der Realität übereinstimmen, desto besser ist auch das Ergebnis von Simulationen.
Die Simulationstechnik hält eine Fülle von Werkzeugen bereit, mit denen sich das dynamische Verhalten von Produktionssystemen im Vorfeld analysieren und optimieren lässt. Sie lassen sich in den verschiedenen zeitlichen und räumlichen Skalen vom Netzwerk bis hin zum Prozess sowie von Millisekunden bis zu mittel- und langfristigen Zeiträumen verwenden.
Simulationstechnologien erlauben die Prüfung der Funktionalität komplexer Systeme und gestatten die Optimierung von mechanischen Systemen der Betriebsmittel bis hin zur Nachbildung von Material- und Energieflüssen.
Automatische Identifizierung und Lokalisierung von Produkten und Betriebsmitteln (Planungsobjekten) im Produktionsbereich unter Einsatz von RFID-Technologie – kontextbezogene Anwendungen
Kontextbezogene Anwendungen für die Produktion, können Informationen über den Kontext eines Objektes innerhalb der Fabrik wie beispielsweise deren Ort und Zustand in ihren Ausführungen mitberücksichtigen.
Die RFID-Technologie ist hierbei eine Schlüsseltechnologie und ermöglicht neue Anwendungsbereiche automatischer Informationserfassungssysteme innerhalb der Produktion.
Die Entwicklungsgruppe »Digitale Fabrik« kann bei der anwendungs-fallabhängigen Auswahl des geeigneten Systems unterstützen. Hierfür besitzt sie verschiedene Demonstratoren, an denen die jeweilige RFID-Technologie real besichtigt werden kann.
Situationsbasierte Fabrik-, Anlagen- und Prozessplanung sowie wissensbasierter Fabrikbetrieb mit Hilfe von Workflow-Management-Systemen
Die Adaption von Fabriken erfolgt stufenweise und in einem Workflow, dem ein Referenzmodell unterliegen sollte. Die Systematisierung von Workflows und die Nutzung von digitalen Werkzeugen sind effiziente Verfahren zur Reduzierung von Planungszeiten und des Planungsaufwandes.
Dies verlangt standardisierte Workflows und Schnittstellen sowie systematische Arbeitsweisen. Mit Hilfe von Workflow-Managementsystemen können Prozesse im Fabriklebenszyklus technologisch unterstützt werden, indem mit digitalen Engineering-Werkzeugen situationsbezogene Arbeitsabläufe ausgeführt werden.
Immersive Virtual- und Augmented-Reality-Anwendungen (VR/AR) und intuitive, multi-modale Schnittstellen wie Sprachverarbeitung oder 3D-Eingabegeräte
Innovative Virtual Reality und Augmented Reality Technologien werden eingesetzt, um partizipative und interdisziplinäre Fabrik- und Prozessplanungsaktivitäten zu unterstützen. Hierbei spielt der Einsatz von intuitiven 3D-Ein- und Ausgabegeräten eine wichtige Rolle.
Die einfache Handhabung von Sprachverarbeitungstechnologie ermöglicht höhere Automatisierungsgrade bei der Abwicklung von technischen Prozessen. Sprachverarbeitungstechnologie als intuitives Eingabegerät wird in der Instandhaltung und im Störungsmanagement im GEMLab eingesetzt.