Virtuelle Sensorik für die Produktion

Virtuelle Sensorik für die Produktion

Um für den Kunden das bestmögliche Produkt erstellen zu können müssen Unternehmen in der Lage sein, die Rahmenbedingungen der Produktion optimal einstellen zu können. Dazu gehören, in erster Linie, natürlich die an der Produktion beteiligten Maschinen selbst. Hier müssen für optimale Ergebnisse Sensoren kalibriert und Werkzeuge entsprechend eingestellt werden.

Leider gibt es aber nicht „die“ optimale Einstellung, die einfach auf jede Maschine und auf jeden Standort übertragen werden kann. Die Einstellungen müssen auch auf Umgebungsfaktoren abgestimmt werden. Diese können sich sowohl auf die Maschine selbst, als auch auf zu verarbeitende Rohstoffe auswirken und so den Produktionsprozess beeinflussen. Virtuelle Sensorik soll hier nun dabei helfen, diesem Einfluss entgegenzuwirken.

 

Einstellungen aus Umgebungswerten ableiten

Das Unternehmen BHS Corrugated aus Weiherhammer stellt Wellpappenanlagen her. Hier können klimatische Faktoren, wie etwa Feuchtigkeit, starken Einfluss auf die Qualität des Endproduktes haben. Zusammen mit Firmen, wie BHS Corruagted oder Herding, arbeitet das Team um Professor Dr. Dieter Meiller nun daran, durch virtuelle Sensorik, Daten in der Umgebung von Fertigungsanlagen zu erfassen und daraus Anpassungsstrategien für Maschinen zu identifizieren.

In einem ersten Schritt kann dies als Hilfestellung für Inbetriebnehmer und Arbeiter dienen. Auf lange Sicht wären so auch Ansätze denkbar, Produktionsanlagen „lernen“ zu lassen, damit z. B. beim erreichen bestimmter Grenzwerte Einstellungen an der Anlage automatisiert angepasst werden können.

Das Bild zeigt das grüne Gehäuse der senseBox. Daneben sind einige Microcontroller zu sehen, die mit Kabeln verbunden sind.

 

»Arduino« als technische Basis

Die ersten Versuche zur Datenerfassung wurden dabei unter Verwendung einer sogenannte senseBox gemacht. Die senseBox ist im Prinzip die Do-It-Yourself-Variante einer Klimastation. Sie kann mit Sensoren für Temperatur, Luftfeuchtigkeit, Luftdruck, Helligkeit, UV-Licht und Schall ausgestattet werden und kann nach der Einrichtung kontinuierlich Messungen machen und diese speichern.

Für den Einsatz im industriellen Umfeld wurden diese Erkenntnisse dann verwendet um auf Arduino-Basis eine ausgefeiltere, virutelle Sensorik aufzubauen. Die ersten Prototypen werden bereits in Fertigungsanlagen getestet. Nach dieser Testphase werden die gesammelten Daten einerseits zur Verbesserung der Informationsvisualisierung verwendet und andererseits, um daraus Rückschlüsse für die Maschinenoptimierung zu generieren.

Ansprechpartner: Prof. Dr. Dieter Meiller

 

 


Rückblick auf die Veranstaltung »Treffpunkt Hochschule – Industrie 4.0 und 3D-Druck«

Am Donnerstag, den 09.02.2017 fand an der Ostbayerischen Technischen Hochschule in Amberg die Veranstaltung »Treffpunkt Hochschule« zum Themenschwerpunkt »Industrie 4.0 und 3D-Druck« statt. Organisiert wurde die Veranstaltung von der IHK Regensburg für Oberpfalz / Kehlheim in Kooperation mit dem Projekt »ISAC@OTH-AW«. Die Veranstaltung traf dabei nicht nur auf reges Interesse, sondern war mit 200 Anmeldungen, bei 150 möglichen Plätzen sogar überbucht.

 

Dort ansetzen, wo klassische Fertigung an ihre Grenzen stößt

3D-Druck und additive Fertigungsverfahren sind neue innovative Technologien, die das Potential haben, gewohnte Abläufe in den Unternehmen auf den Kopf zu stellen. Dabei lautet der Grundsatz »Complexity is for free«: Mittels der neuen Verfahren werden komplexe Bauteile wirtschaftlich hergestellt. Diese Technologie wird dort eingesetzt, wo klassische Fertigung an ihre Grenzen stößt. Die Veranstaltung informierte über den Stand der Technik des 3D-Drucks und zeigt anhand eines Qualitätsprüfteils auf, inwieweit die von Geräte-, Material- und Bearbeitungsparametern abhängige Genauigkeit von additiven Fertigungsverfahren bewertet werden kann. Eine sensorbasierte Überwachung der Parameter soll hier die Qualität sicherstellen.

 

Den regionalen Unternehmen helfen, zukunftsfähig zu bleiben

Die Experten der Hochschule haben sich vorgenommen, frühzeitig zu dem Themenkreis zu informieren, um den Betrieben eine Chance zu geben sich zu informieren und nicht von technischen Entwicklungen überrascht zu werden. Professor Dr. Blöchl, der sich für die fachliche Gestaltung der Veranstaltung verantwortlich zeichnet sagte: »Gerade für kleine und mittelständische Unternehmen ist es wichtig am Ball zu bleiben, da diese Unternehmen nicht die Kapitaldecke haben, längere Durststrecken zu überstehen. Umso mehr freut es uns, dass die Veranstaltung auf eine so rege Resonanz trifft. Als Hochschule möchten wir den regionalen Unternehmen dabei helfen zukunftsfähig zu bleiben.«

 

Von 3D-Druck bis zu intelligenter Sensorik

Zur Eröffnung wurden Grußworte von Herrn Thomas Genosko, von der IHK Regensburg sowie der Präsidentin der Ostbayerischen Technischen Hochschule Amberg-Weiden, Frau Prof. Dr. Andrea Klug gesprochen.

Im Anschluss beschäftigte sich Prof. Dr.-Ing. Wolfgang Blöchl mit den Chancen und dem Stand der Technik im 3D-Druck. Dabei lieferte er sowohl einen Einblick in die wissenschaftliche Hintergründe, als auch Hinweise auf konkrete Anwendungsgebiete.

Im folgenden Vortrag behandelten die Professoren Dr.-Ing. Hans-Peter Schmidt und Dr. Dieter Meiller die Fragestellung, wie intelligente Sensorik, Vernetzung und neuartige Visualisierungsmethoden zur Prozessverbesserung im 3D-Druck beitragen können.

Herr Matthias Hartmann und Prof. Dr.-Ing. Wolfgang Blöchl stellten anschließend vor, wie sich die Prozessgenauigkeit und Wirtschaftlichkeit beim 3D-Druck anhand eines, an der OTH entwickelten, Prüfteils beurteilen lässt. Hierzu wird von Matthias Hartmann auch eine internetbasierte Anwendung entwickelt.

Nach den Vorträgen bot sich den Besuchern die Möglichkeit, bei verschiedenen Laborbesichtigungen, mehr zum praktischen Einsatz von 3D-Druck oder weiteren Themen aus dem Bereich Industrie 4.0 zu erfahren. Neben der Vermittlung von Information wurde auch ein Diskussionsforum zwischen industriellen An­wendern, Anbietern und Experten der Hochschule ge­boten.

 

Weitere Berichte zur Veranstaltung

Artikel auf der Website der Ostbayerischen Technischen Hochschule

Fernsehbeitrag zur Veranstaltung bei Oberpfalz TV

 


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