Die Zukunft der Fahrzeug- und Zulieferindustrie liegt in der Fähigkeit, dynamisch auf Veränderungen in der Produktion reagieren zu können. Das Forschungsprojekt SDM4FZI beschäftigt sich daher mit einer neuen Methode: Software-defined Manufacturing (SDM). Analog zu Lösungen aus der Informations- und Kommunikationstechnik sollen auch nicht vordefinierte Funktionen durch automatisch generierte Software realisiert werden. Grundvoraussetzung ist die Abstraktion der vorhandenen Hardware durch digitale Zwillinge mit deren Hilfe die Software automatisch abgeleitet und verteilt werden kann. [1]

Das IFL entwickelt ein physikalisches Simulationsmodell in der Simulationsumgebun NVIDIA Isaac Sim für die Handhabung und den Transport von Bauteilen innerhalb eines Fertigungsszenarios. Dabei werden Knickarmroboter mit verschiedenen Greifern (Finger-, Sauggreifer, ...) zusammen mit da-zugehöriger Sensorik (2D/3D-Kameras, Laserscanner, …) modelliert und implementiert. Zusätzlich werden die Übergabestellen und aktive/passive Stetigförderer umgesetzt. Zur digitalen Abbildung des Materialtransports in der Intralogistik wird eine heterogene Flotte von Automated Guided Vehicles (AGVs) modelliert. Dabei werden sowohl Modelle unterschiedlicher Hersteller also auch vielseitige Fähigkeiten betrachtet. Durch den Einsatz des Verwaltungsschalenmodells (Asset Administration Shell) [2] soll die Möglichkeit einer reinen Simulation sowie eine Integration realer Betriebsdaten gegeben sein.

Zur intelligenten Auftragsvergabe und Materialversorgung der wandelbaren Stationen wird ein Flottenmanager entwickelt, der Disposition und Pfadplanung der FTF sowie die Zuordnung von Arbeitsaufträgen an entsprechende Stationen übernimmt. Der Flottenmanager basiert auf der VDA 5050 Kommunikationsschnittstelle [3], einer Standardisierung zur Kommunikation zwischen AGVs und der Leitsteuerung. Durch die Simulation in NVIDIA Isaac Sim kann dynamisch auf geänderte Produkte und Prozessabläufe reagiert werden, indem die Übergabe und der Transport vor der Ausführung in der realen Welt am digitalen Zwilling getestet werden kann.

[1] SDM4FZI (2021) - Software-defined Manufacturing für die Fahrzeug- und Zulieferindustrie, https://www.sdm4fzi.de/vision/

[2] BMWi (2020) - Verwaltungsschale in der Praxis, https://www.plattform-i40.de/IP/Redaktion/DE/Downloads/Publikation/2020-verwaltungsschale-in-der-praxis.html

[3] VDA (2020) - VDA 5050 V 1.1 FTS Kommunikationsschnittstelle DE, https://en.vda.de/de/services/Publikationen/vda-5050-v-1.1-fts-kommunikationsschnittstelle-de.html

Das Forschungsprojekt "SDM4FZI" wird im Rahmen des Förderprogramms „Zukunftsinvestitionen in der Fahrzeugindustrie“ des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie (BMWi) gefördert.