Smart Factory-Projekt: TEMEX – VŠB – Technische Universität Ostrava

Das tschechische Unternehmen TEMEX hat sich auf die Entwicklung und Implementierung von technischen Lösungen zur Steigerung der Produktionseffizienz und zur Verbesserung der gesamten Arbeitsumgebung spezialisiert. Einfach ausgedrückt, hat das Unternehmen die Mission, neue Technologien zu entwickeln, um seinem internationalen Kundenstamm optimal zu dienen. Das ist ein Grund dafür, warum es sich im Herbst 2019 mit der VŠB – Technischen Universität Ostrava für das „Smart Factory“-Labor zusammengetan hat, das vom Europäischen Fonds für regionale Entwicklung im Projekt „Platform of modern technology at FEI CPIT TL3“, Reg.-Nr. CZ.02.2.67/0.0/0.0/16_016/0002467, im Rahmen des Operationellen Programms Forschung, Entwicklung und Bildung unterstützt wird. Das Projekt war als Lehrmontagelinie für die automatisierte und manuelle Montage von Produkten für derzeitige und künftige Studenten konzipiert und sollte die neuesten Technologien und Grundlagen der Industrie 4.0 in einem praxisorientierten Format demonstrieren.

TEMEX wurde mit der Bereitstellung einer automatisierten Montagelinie beauftragt, einschließlich Gestaltung, Integration und Bereitstellung der Produktionsumgebung für die Montage von Produkten aus Legos, des Lego-Unterbaus und der elektronischen Komponenten. TEMEX hatte für die Entwicklung dieser Lehrfertigungslinie für den neuen Studiengang der Universität „Computersysteme für die Industrie des 21. Jahrhunderts“ ein Jahr Zeit.

Erfahren Sie mehr darüber, wie TEMEX dieses Smart Factory-Projekt vom Konzept zur Realität entwickelte und wie die 3D-Produktionssimulationssoftware von Visual Components half, die Fristen und Ziele zu erfüllen.

Über das Smart Factory-Projekt

Im Rahmen des Smart Factory-Projekts sollte eine neue Lehrmontagelinie für Studenten der Fakultät für Elektrotechnik und Informatik sowie für Studenten anderer Fakultäten entwickelt werden. Zweck der Idee der VŠB – Technischen Universität Ostrava für ihr Smart Factory-Labor war es, verschiedene Grundlagen der Industrie 4.0 wie Interoperabilität, Virtualisierung, Dezentralisierung, Echtzeitbetrieb, Serviceorientierung und Modularität zu demonstrieren.

Wie im Abschnitt oben erwähnt, wurde das Produktionssystem für die automatisierte und manuelle Lieferung von Legosteinen, die mit einem 3D-Drucker erstellt wurden, konzipiert. Die Konfiguration des Produkts und der Fertigungsmethode wird zu Beginn eines jeden Produktionszyklus über eine grafische Benutzeroberfläche auf einem Tablet ausgewählt. Nach der Konfiguration beginnt der Montagezyklus mit der Entnahme eines leeren Produktbehältnisses aus dem Lager. Der Manipulator greift alle Teile des ausgewählten Produkts und lädt sie in das Produktbehältnis. Nach der Bestätigung, dass das Behältnis die erforderlichen Teile enthält, wird es auf das Förderband der Montagelinie gestellt.

Auf jedem Lego-Unterbau befindet sich eine Speicherkennung mit allen Informationen über die einzelnen Teile des Produkts und die auszuführenden Vorgänge. Ein Steuersystem wählt den entsprechenden Arbeitsplatz mit Produktionskapazität aus und weist ihm die Bearbeitung zu. Nun folgt der Vorgang. Ist Automatisierung gewählt, können die Roboter das spezifizierte Produkt fertigen. Ist manuelle Montage gewählt, werden stattdessen Behältnisse mit Produktteilen zu einem Bediener befördert, der die Aufgabe erledigt.

Am Ende des Produktionszyklus wird jedes Produkt an der Prüfstation automatisch überprüft, um die Fehlerfreiheit und Funktionalität des Produkts zu verifizieren. Ein Produktionsleitsystem ist für die Lagerverwaltung zuständig.

Simulationssoftware von Visual Components liefert wichtige Hilfestellung

Da das Smart Factory-Projekt das Erste seiner Art für die VŠB – Technische Universität Ostrava war, musste TEMEX die Produktionslinie nicht in bestehende Infrastruktur einbinden. Dennoch standen die Techniker vor der Herausforderung, ein System mit 3D-Druckern, Roboterarbeitsplätzen und Methoden zur Linienneuanordnung zu entwickeln. Das System musste zuverlässig arbeiten und Erweiterte Realität sowie assistierte Montagetechnik beinhalten.

Als es darum ging, das Linienlayout zu entwerfen und all diese anderen Notwendigkeiten einzubeziehen, setzte TEMEX auf Visual Components. Mithilfe der VC-Simulationssoftware konnten die TEMEX-Techniker schnell Simulationen der Linie und der laufenden Prozesse, die auf ihr ausgeführt werden sollten, erstellen. Dank der VC-Plattform konnten die TEMEX-Techniker zudem grundlegende Layouts ganz einfach in zusätzliche Simulationen modularer Linienlayouts verwandeln. Dies alles half bei der Simulation in einer nahezu Echtzeit-Umgebung, um die Anforderungen der Universität zu erfüllen und den Termin für die Fertigstellung im Sommer 2020 einzuhalten.

„Die Vorbereitung auf dieses Projekt war eine große Verantwortung und gleichzeitig eine maßgebliche Veränderung hinsichtlich der Reichweite des Einsatzes von Visual Components für die Simulation der Umgebung und aller nachfolgenden Einzelprozesse“, so Roman Vybiral, CEO von TEMEX. „Dank dieses Projekts haben wir erkannt, dass genaue Simulationen auf Probleme aufmerksam machen können, die möglicherweise bei der Inbetriebnahme der Anlage auftreten. Durch Einsatz von Visual Components werden diese Funktions- und Durchsatzprobleme rechtzeitig verhindert, was deutlich geringere Kosten nach sich zieht.“

Visual Components ist demzufolge Bestandteil der Vorbereitung einiger Projekte geworden. Es ist äußerst hilfreich, mehrere ineinandergreifende Elemente zu kombinieren und Probleme bzw. Schwachstellen in Produktionsprozessen und -abläufen rechtzeitig zu erkennen

Roman Vybiral, CEO von TEMEX

Das Endergebnis

Das Endergebnis ist ein zuverlässiges Lehrmittel, das die Ausbildung der nächsten Generation von Entwicklern und Programmierern an der VŠB – Technischen Universität Ostrava unterstützt – und das langfristig.

Die Möglichkeit, die gesamte Produktionslinie zu sehen und ihre ordnungsgemäße Funktion unter nahezu realen Bedingungen vor der Produktion mithilfe von Visual Components zu überprüfen, bedeutete enorme Zeit-, Arbeits- und Kosteneinsparungen für alle, die an der Entwicklung und Produktion beteiligt sind

Roman Vybiral, CEO von TEMEX

Auch für TEMEX eröffnete das Smart Factory-Projekt neue Möglichkeiten für den Einsatz der 3D-Produktionssimulationssoftware von Visual Components. Das Unternehmen ist stets bestrebt ist, sich weiterzuentwickeln und neue technologische Maßstäbe zu setzen. Nun kann es mit den VC-Programmen einen digitalen Zwilling großer Produktionslinien erstellen, wobei der Einsatz über reine Montageanlagen hinausgeht. Darüber hinaus sieht TEMEX auch die Möglichkeit, VC-Software in der Aluminiumradfertigung, für Palettier- und Depalettieranlagen und in anderen Bereichen einzusetzen, um sich als Technologieführer in der Tschechischen Republik weiterzuwickeln.