Nach 3,5 Jahren fand am 17. Juli 2024 am Zentrum für Wissenschaft und Transfer (ZeWiS) in Obernburg die Abschlussveranstaltung des vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) geförderten Projekts DiProLeA statt. Das Projekt DiProLeA, kurz für „Digitaler Produktentstehungsprozess mit lernendem Assistenzsystem“, verfolgte das Ziel, die Digitalisierung von Entwicklungs- und Produktionsprozessen zu verbessern. Zum Konsortium gehörten die IBO GmbH, Hutchinson PFW Aerospace GmbH, Rauschert Heinersdorf-Pressig GmbH, YOUSE GmbH, SPIE Automation GmbH, Cognition Factory GmbH, S.K.M. Informatik GmbH, fortiss und die Technische Hochschule Aschaffenburg.
Das Projektteam erarbeitete ein Assistenzsystem, das Produktingenieurinnen und -ingenieuren sowie Montagearbeitenden eine durchgängige Prozesskette bietet. Durch die Integration von semantischen Wissensmodellen, KI-Technologien und innovativen Assistenzsystemen wird die Effizienz und Qualität in der Fertigung nachhaltig verbessert.
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Eine solche Station unterstützt nun die Werkenden bei der Einarbeitung.
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Im Rahmen der Veranstaltung präsentierte das Projektteam die Ergebnisse des Forschungsprojekts. Bei der Demonstration des Assistenzsystems, das auf verschiedene Produktionsumgebungen angepasst werden kann, konnten die Teilnehmenden die Entwicklungen im Live-Betrieb sehen.
„Das DiProLeA-Projekt stellt einen nächsten Schritt in der Digitalisierung von Produktionsprozessen dar. Mit unserem Assistenzsystem können wir Industrieunternehmen maßgeschneiderte Lösungen im Bereich der manuellen Montage anbieten. Eine wesentliche Herausforderung ist dabei, sowohl auf die Bedürfnisse der Arbeiterinnen und Arbeiter zu achten, als auch die Anforderungen der Industrieunternehmen zu berücksichtigen. Beides ist wichtig für die Sicherung der Produktionsindustrie in Deutschland“, so Prof. Dr.-Ing. Konrad Doll, Leiter des Forschungsprojekts an der TH Aschaffenburg.
Ein Beispiel ist die semantische Process Execution Assistenz bei der Montage von Laufringlagern bei der IBO GmbH. Das Assistenzsystem „trustkey“ ermöglicht die flexible Prozesssteuerung und -überwachung, erfüllt hohe Qualitätsanforderungen und sorgt für effiziente Aufgabenerledigung.
Die Technische Hochschule Aschaffenburg und das Bayerische Landesforschungsinstitut fortiss haben in diesem Rahmen einen Arbeitsplatz für Demonstrationszwecke eingerichtet, der die semantische Wissensbasis und das Process Execution System integriert. „Hochauflösende Kameras und moderne DeepLearning-Methoden erfassen jeden Schritt des Fertigungsprozesses in der Montagezelle. Diese Daten werden in Echtzeit mit der Wissensdatenbank abgeglichen, um eine lückenlose digitale Abbildung des gesamten Prozesses zu gewährleisten“, erklärt Andreas Hubert, wissenschaftlicher Mitarbeiter in der Arbeitsgruppe von Prof. Doll an der TH Aschaffenburg. Dominik Mittel, wissenschaftlicher Mitarbeiter des Kompetenzfelds Platform Engineering am fortiss, ergänzt: „Methoden der formalen Wissensrepräsentation und -interpretation erlauben dabei die automatische Integration von heterogenen Daten aus dem Produktentwicklungsprozess und das Ableiten von Instruktionen an den Werker oder die Werkerin“.
Das System ermöglicht so eine automatische Fehlererkennung und proaktive Unterstützung der Werkerinnen und Werker mit Echtzeit-Anweisungen. Es trägt auf diese Weise auch zur Optimierung der Arbeitsprozesse bei.
Ein weiterer Anwendungsfall ist die Fertigung von Rohrkomponenten bei Hutchinson PFW Aerospace. Hier wurde von den Projektpartnern SKM Informatik und Cognition Factory eine XR-basierte Werkerassistenz entwickelt, die Daten und Arbeitsanweisungen dynamisch und intuitiv visualisiert. Dies ermöglicht eine schnelle Einarbeitung und präzise Ausführung der Arbeitsschritte, was zu einer verbesserten Produktqualität und Arbeitszufriedenheit führt.
„Besonders in der Einarbeitungsphase ist es wichtig, die neuen Kolleginnen und Kollegen umfassend zu unterstützen. Die tätigkeitsrelevanten Informationen müssen verständlich abgebildet und arbeitsschrittbezogen aufbereitet sein“, so Anika Holl von Hutchinson PFW Aerospace.
Weitere Informationen zum Projekt unter https://www.th-ab.de/transfer/projekte/diprolea
Bild ganz oben:
Projektteilnehmer (v.l.n.r.):Uppili Srinivasan Venkatesan (fortiss), Michael Müller (Rauschert Heinersdorf-Pressig GmbH), Dr. Michael Kröhn (SPIE Automation GmbH), Dr.-Ing. Konrad Doll (TH AB), Daniel Lemberger (IBO GmbH), Alexander Perzylo (fortiss), Dr. Claus Lenz (Cognition Factory GmbH), Andreas Hubert (TH AB), Dominik Mittel (fortiss), Mira Schulz (PTKA Karlsruhe), Andreas Schroeder (SKM Information GmbH), Anika Holl und Daniel Backe (Hutchinson PFW Aerospace GmbH)