Festo CP Factory: Der Blick für das große Ganze

In der industriellen Fertigung wird in den nächsten Jahren kein Stein auf dem anderen bleiben. Neue Technologien sind dabei nur eine Facette des Wandels. Die hochflexible Produktion der Industrie 4.0 wird auf die gesamte Arbeitswelt maßgeblichen Einfluss haben. Neue Kompetenzen und der Blick für das Ganze sind gefragt. Das betrifft den Produktionsleiter ebenso wie den Werker an der Maschine. Neue Aufgaben warten. Deshalb gilt es, die Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter fit zu machen für die neuen Herausforderungen.

Das Werkstück selbst sagt der Bearbeitungsstation, was zu tun ist. Über RFID und angebrachte Codes wird die lückenlose Dokumentation möglich.

Mensch, Maschine und Daten

Die reale und die virtuelle Welt kommen einander immer näher. Die klassischen industriellen Prozesse werden durch die der digitalen Welt ergänzt und optimiert. Das ist eine der Voraussetzungen für das Entstehen individueller Produkte in Serie mit hoher Qualität. Das perfekte Zusammenspiel von Menschen, Maschinen und Daten wird daher immer mehr zum entscheidenden Erfolgsfaktor. Um Industrie 4.0 erfolgreich im Unternehmen zu etablieren, müssen Ausbildung und Qualifizierung der Fachkräfte an die neuen Anforderungen des interdisziplinären Ansatzes angepasst werden. So brauchen z. B. Servicetechniker neben praktischer mechatronischer Erfahrung nun auch immer umfassendere Kenntnisse im Bereich der IT-Infrastruktur, damit sie schnell den Stillstand einer Anlage beheben können.

Mobile Roboter wie der Robotino XXT werden in der Fabrik der Zukunft eine große Rolle spielen. in der Lernfabrik von Festo sind sie schon heute im Einsatz.

Die smarte (Lern-)Fabrik

Flexibilität, Agilität, Wandlungsfähigkeit und Effizienz, das sind die Anforderungen an die Produktion der Zukunft. Dafür brauchen die Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter – rechtzeitig vorbereitet – das entsprechende „do how“, also das theoretische Wissen und die handwerkliche Praxis, um die Aufgabenstellungen in der Produktion der Zukunft lösen zu können. Die CP Factory von Festo Didactic ist der Schlüssel dazu. Sie bietet standardisierte, mobile Fabrikmodule, offene Schnittstellen, die Industriestandards entsprechen und die Möglichkeit zum „Plug & Produce“. Das heißt: zusammenbauen und mit der Lernproduktion starten. Besonderer Wert wurde dabei auf Vielseitigkeit und höchste Flexibilität gelegt. Die Lernplattform für Industrie 4.0 führt Auszubildende schrittweise an das Thema cyberphysikalsche Systeme heran. Dazu gehören Schlüsselthemen wie RFID, NFC und die Nutzung der Cloud. Schnell lässt sich die CP Factory für verschiedene Lernszenarien umbauen und das eine oder andere neue Applikationsmodul anbinden. Unterstützt wird die Wandlungsfähigkeit der Lernfabrik durch das autonome Robotersystem Robotino und hochflexible Roboterzellen mit integrierten Kameras.

Festo Didactic verbindet in seiner Lernfabrik die virtuelle Lernwelt mit der realen.

Jedes einzelne Werkstücks verfolgen

Eines der Hauptziele von Industrie 4.0 ist, individualisierte Produkte in Losgröße 1 zu annähernd gleichen Produktionskosten wie in einer Serienfertigung zu ermöglichen. Einer der Bausteine dazu ist die eindeutige Identifikation und Verfolgung jedes einzelnen Werkstücks während des gesamten Fertigungsprozesses und die lückenlose Dokumentation jedes tatsächlich erfolgten Arbeitsschritts mit allen Kenndaten. In der CP Factory dient das „digitale Produktgedächtnis“ auf RFID-Basis zur Steuerung der einzelnen Produkte zu den verschiedenen Bearbeitungsstationen. Diese reagieren auf die RFID-Daten und führen die vom Produkt angeforderten Produktionsschritte aus.

Flexibel wandelbare Lernfabrik

Die Basismodule der CP Factory können mit verschiedensten Applikationsmodulen bestückt werden. Der Tausch dieser Module erfolgt dank standardisierter Schnittstellen in wenigen Minuten. Einheitliche Systemkabel und eine Produktionszelle mit Transportverzweigung ermöglichen schnelle Layoutwechsel mit einer raschen Inbetriebnahme. Zusätzlich erweitert wird die Wandlungsfähigkeit der CP Factory durch das autonome Robotersystem Robotino, das die Intralogistik durch Selbstnavigation und freie Zielwahl per Mausklick unterstützt.

Energieverbrauch im Blick

Das integrierte Energiemonitoring der CP Factory ermöglicht die zuverlässige Erfassung der elektrischen Leistung und der Durchflüsse. Dadurch wird der Lernfokus um aktuelle Themen der energieeffizienten und energieflexiblen Produktion erweitert. Eine webbasierte Visualisierung macht die Energieflüsse auf unterschiedlichen Endgeräten sichtbar und ermöglicht so eine rasche Bewertung. Zudem bindet die Smart-Grid-Lernsoftware EISLab die CP Factory in ein virtuelles Smart-Grid ein und zeigt den Zusammenhang von verschiedenen Verbrauchern, Speichern und Energieerzeugern auf.

Produktionszellen rufen Informationen ab

Im Produktionsleitsystem MES4, das speziell für den Einsatz in Lernfabriken entwickelt wurde, laufen die wesentlichen Produktionsdaten zusammen. Offene Datenbanken und transparente Schnittstellen bieten die Voraussetzung zum effizienten Lernen und einfachen Experimentieren. Die Service Oriented Architecture (SOA) von MES4 ermöglicht es den Produktionszellen, bei Bedarf Informationen abzurufen. Das ist ein wesentlicher Vorteil gegenüber herkömmlichen und starr hierarchisch gegliederten Software-Architekturen.

Üben wie in Wirklichkeit

Simulationen und virtuelle Inbetriebnahmen sparen im Maschinenbau Zeit und Geld. Im Schulungsbereich bilden sie eine besonders praxisorientierte Trainingsmethode. Auszubildende können in Arbeitsgruppen Modelle mit realen Programmiersprachen programmieren, simulieren und anschließend an der vorhandenen Hardwareumgebung nutzen. Mit Ciros bietet die CP Factory eine industriell erprobte und leistungsfähige Plattform für 3D-Simulationsmodelle in der Automatisierungstechnik – ein weiterer Baustein der Lernwelt für die virtuelle Fertigung von Zukunft.

www.festo-didactic.com