Demonstratoren

Innerhalb des Leitprojekts entstehen in den einzelnen Teilprojekten und Arbeitspaketen Methoden und Werkzeuge zur Modellierung, Simulation, Planung und Optimierung sowie entsprechende Bibliotheken mit hinterlegten Parametern sowie Entscheidungskriterien. Diese Modelle und Methoden werden in einer einheitlichen virtuellen Demonstratorplattform zusammengeführt, um damit die Möglichkeiten einer digitalen Unterstützung aufzuzeigen. In dieser Umgebung werden Werkzeuge zur Berücksichtigung der Ressourceneffizienz in Engineeringprozessen mit unterschiedlichen Betrachtungsebenen und Gestaltungsoptionen für das ressourceneffiziente und nachhaltige Design von Produkten und die Planung von Produktionssystemen demonstriert.

Als Handlungsrahmen für die produktionstechnisch geprägte Forschung und Entwicklung moderner wertschöpfender industrieller Produktion wird das E³-Konzept in seinen Grundzügen und Bestandteilen realisiert. Unter dem Blickwinkel der Nachhaltigkeit werden mit der E³-Forschungsfabrik technologische (Prozessketten »Powertrain« und »Karosseriebau«), organisatorisch-methodische (Industrie 4.0, Produktionssteuerung, Energie- und Ressourcenmanagement) und ergonomische Aspekte (Informationsassistenz, ergonomischer Arbeitsplatz) aus Produktion, Fabrik und Mensch integrativ und ganzheitlich betrachtet. Im Leitprojekt repräsentiert die E³- Forschungsfabrik damit einen Demonstrator, der alle Säulen einer E³-Produktion integriert.

Mit dem Demonstrator werden anhand konkreter Anwendungsfälle aus den Arbeitspaketen zur energie- und ressourceneffizienten Produktion die Vorteile der Nutzung von »iProductionAssistant Devices« aufgezeigt. Mit dem »Fraunhofer ProductionPad« können Assistenzsysteme zur optimierten Planung und Steuerung der Produktionslogistik bedient und Produktionsanlagen mittels Sensortechnik überwacht werden.
Das Pad erlaubt es dem Benutzer, den Produktionsprozess mit seinen Erfahrungen und durch seine Entscheidungen aktiv und bedarfsgerecht zu beeinflussen. Als mobiles Endgerät greift es auf eine cloud-basierte Plattform für Produktion und Logistik sowie die darin zur Verfügung gestellten IT-Services zu.

Komplexe Prozesse erfordern die kognitiven und planerischen Fähigkeiten des Menschen – gepaart mit der Ausdauer und Leistungsfähigkeit einer Maschine. Assistenzsysteme stehen hier in direkter Interaktion mit dem Menschen und passen sich flexibel an die jeweilige Arbeitssituation an. Dies setzt die Entwicklung neuer Interaktionsmechanismen für eine einfache Bedienbarkeit, höhere Sicherheit und gesteigerte Produktivität voraus. Technologien für Assistenzsysteme werden anhand einer personalisierbaren Assistenzkinematik für sperrige Bauteile, einer körpergetragenen Hebehilfe sowie einer visuellen Assistenz und optischen Qualitätsüberwachung in der Montage, kombiniert mit einer sicheren Mensch-Roboter-Interaktion, demonstriert.