Unternehmens- und Produktionsorganisation

Arbeitsbereich

Das Team der Unternehmens- und Produktionsorganisation des Fraunhofer IGP entwickelt in enger Zusammenarbeit mit den Industriepartnern individuelle Lösungen für die Gestaltung und Steuerung der Produktion von morgen.

© Fraunhofer IGP

Im Bereich der Fabrik- und Logistikplanung kommen neueste Methoden und Werkzeuge der Digitalen Fabrik, wie etwa Materialflusssimulation, 3D-Layoutplanung und Robotersimulation zum Einsatz. Dadurch können Industriepartner unter anderem bei der Absicherung von Reorganisations- oder Investitionsprojekten in der Produktion unterstützt werden.
Auf Shopfloor-Ebene liegt der Fokus auf der Entwicklung und Umsetzung individueller Lösungen für die smarte Fabrik im Kontext von Industrie 4.0. Indivduelle Lösungen für die Steuerung der Produktion von morgen gehören IT-basierte Betriebsdatenerfassungssysteme, die in Kombination mit modernster Ortungstechnologie zu einer Steigerung der Transparenz über den Produktionsprozess führen. Gleichzeitig wird eine schnelle und flexible Bereitstellung digitaler Informationen für den Mitarbeiter immer wichtiger. Um diese Ziele zu erreichen, werden Assistenzsysteme wie Datenbrillen, Tablets und andere Smart Devices eingesetzt.
Ein weiterer Schwerpunkt der Arbeiten liegt im Bereich der ergonomischen Assistenzsysteme. Durch den Einsatz von Ergonomiesimulation und intelligenten Arbeitsplatzsystemen können Montageprozesse ergonomisch korrekt und effizient gestaltet werden. Außerdem werden innovative Produktionskonzepte entwickelt, die auf der Mensch-Roboter-Kollaboration basieren.

Projektübersicht Unternehmens- und Produktionsorganisation

Innovative Lösungen dank Cobots

Mensch-Roboterkollaboration in der mechanischen Fügetechnik

Im Zuge der Digitalisierung und Sicherung der Wettbewerbsfähigkeit besteht ein hoher Bedarf an flexiblen Automatisierungslösungen, die für repetitive und belastende Handhabungsaufgaben eingesetzt werden. Aufgrund steigender Ansprüche an die Flexibilität bei Losgröße 1 können vollautomatisierte Robotersysteme nicht wirtschaftlich eingesetzt werden. Mensch-Roboter-Kollaborationen (Cobots) ermöglichen hier innovative Lösungen. Durch die intelligente Sensorik entfällt der Bedarf von Sicherheitszäunen. So können adaptive, kompakte und mobile Roboterzellen umgesetzt werden. Die Stärken des Menschen (kognitive, motorische, sensorische Fähigkeiten) werden so mit denen des Cobots (Präzision, hohe Traglasten, hohe Einsatzzeiten) kombiniert, so dass Mitarbeiter entlastet und die Produktivität gesteigert werden.  

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Das volle Potenzial endlich ausschöpfen

Digitalisierung im Handwerk

Trotz der enormen Bedeutung der Einhaltung festgelegter Termine für handwerkliche Betriebe wie bspw. Innenausbauer von Immobilien findet die Terminplanung weitestgehend analog statt. Generell wird derzeit im Handwerk das Potential der Digitalisierung oftmals nicht ausgeschöpft. Um dieses Optimierungspotential auszuschöpfen, entstand in Zusammenarbeit mit einem Treppenbauer aus Mecklenburg-Vorpommern ein System zur vollständig digitalen Montageplanung. Alle dafür relevanten Daten stammen aus definierten Schnittstellen zu übergeordneten Produktionssoftware-Systemen und der digitalen Datenerfassung auf den Baustellen. Mit der konsistenten Datenhaltung, systemgestützter Prozessstrukturen sowie der umgesetzten Rollenmodelle geht eine Transparenzsteigerung des ganzheitlichen Planungsprozesses einher.

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Prozessschritte optimal aufeinander abstimmen

Assistenzsysteme in der Montage bei Losgröße 1

Besonders in der Montage geringer Losgrößen bis hin zur Losgröße 1 sind Automatisierungsansätze oftmals unwirtschaftlich, so dass der Mensch aufgrund seiner Flexibilität zum Einsatz kommt. Für den reibungslosen sowie fehlerfreien Prozess und das Ziel der generellen Durchlaufzeitverkürzung werden Assistenzsysteme benötigt. Dabei werden verschiedene Ansätze verfolgt. In einer geförderten Prozessinnovation entstand ein System zur visuellen Unterstützung sowie der prozessabhängigen Bereitstellung der zu verbauenden Komponente innerhalb des Schalttafelbaus. Dieses basiert auf der digitalen Verknüpfung der notwendigen Bauteile und Arbeitsanweisungen mit den jeweiligen Prozessschritten. Das Ergebnis sind eine Projektion zur visuellen Unterstützung, eine optimierte Materialbereitstellung sowie die ganzheitliche Prozessabbildung.

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Projektübersicht Unternehmens- und Produktionsorganisation

IPMS
(Laufzeit: '17-'19)
Entwicklung einer Integrated Production Management Solution - Plattform
DigiMED&TOUR
(Laufzeit: '17-'20)
Mittelstand 4.0 Kompetenzzentrum DigiMED&TOUR
Fahrstuhl 4.0
(Laufzeit: '17-'19)
Entwicklung eines BIM-fähigen Ansatzes zur intelligenten und adaptiven Produktion von Fahrstühlen
SUPER
(Laufzeit: '16-'18)
Schiffbauliche Unikatfertigung mit erweiterter Realität - SUPER
RoboMeat
(Laufzeit: '16-'18)
Flexibler Robotereinsatz im Fleischerhandwerk - RoboMeat
Simulationstool
(Laufzeit: '16-'17)
Simulationstool zur operativen Produktionsplanung
Modellierung von Werftstrukturen
(Laufzeit: '16-'17)
Simulation und Modellierung von Werftstrukturen
HVH
(Laufzeit: '16)
Technische Durchführbarkeitsstudie: Skalierbare Hochvoltheizer (HVH) für die Automobilindustrie
Materialflussstudie
(Laufzeit: '16)
Materialflussstudie zur Unterstützung einer Werkserweiterung
Bestückung von Stanz- und Tiefziehpressen
(Laufzeit: '15-'17)
Flexibel automatisierte Bestückung von Stanz- und Tiefziehpressen
Mobile Datenerfassung
(Laufzeit: '15-'17)
Mobile Datenerfassung
Balancer FLINT
(Laufzeit: '15-'17)
Entwicklung Balancer FLINT
Ergonomische Leitwarte 4.0
(Laufzeit: '15-'16)
Ergonomische Leitwarte 4.0
Simulationsstudie zur Roboterlackieranlage
(Laufzeit: '15)
Simulationsstudie zur Roboterlackieranlage für das neue Rotorblatt NR65.5 bei der Nordex Energy GmbH
Containerisierte Hydraulikaggregate
(Laufzeit: '14-'15)
Containerisierte Hydraulikaggregate
Neue Generation von Fertigungsleitsystemen
(Laufzeit '14-'15)
Neue Generation von Fertigungsleitsystemen
Innovatives Schiffsrecycling
(Laufzeit: '14-'15)
Innovatives Schiffsrecycling
Handhabungsgeräte für
den Batteriewechsel von AGVs
(Laufzeit: '14-'15)

Studie zur Entwicklung ergonomischer Handhabungsgeräte für
den Batteriewechsel von AGVs
ERGOTAB
(Laufzeit: '13-'16)
Entwicklung eines intelligenten Arbeitstisches für die Montage großer Bauteile - ERGOTAB
Arbeitsplatzstudie mit Werkzeugen
der Digitalen Fabrik
(Laufzeit: '13-'14)
Materialfluss- und Layoutstudie mit Werkzeugen
der Digitalen Fabrik
COTECMAR
(Laufzeit: '13)
Optimierung der Schiffsreparaturabläufe auf den Werften in Mamonal und Bocca Grande - COTECMAR
VirtualScan
(Laufzeit: '12-'14)
VirtualScan - Entwicklung eines rechnergestützten Systems räumlicher Sensoren für die virtuelle Inbetriebnahme intelligenter Produktionsanlagen
Modulare Yachtgeneration
(Laufzeit: '11-'14)
Entwicklung einer modularen Yachtgeneration – Vorstudie und Verbundprojekt
Konzeption der Werkslogistik
in der Automobilzulieferindustrie
(Laufzeit: '11-'12)
Simulationsgestützte Konzeption der Werkslogistik in der Automobilzulieferindustrie
Plattformkonzept für den Yachtbau
(Laufzeit: '11-'12)
Entwicklung eines Plattformkonzepts für den Yachtbau
SIDECOLL
(Laufzeit '10-'13)
Alternatives Aussteifungssystem gegen Seitenkollision und Eispressung, Fertigung eines alternativen Aussteifungssystems
Ausstattungsvorgänge im Flugzeugbau
(Laufzeit: '10-'13)
Entwicklung von Automatisierungskonzepten für Ausstattungsvorgänge im Flugzeugbau
Investment scenarios of a shipyard
(Laufzeit: '10)
Productivity evaluation and 3-D visualization of different investment scenarios of a shipyard
IMAP
(Laufzeit: '09-'12)
Entwicklung von Methoden und Werkzeugen zur dezentralen, mitarbeiterzentrierten Montageplanung
Herstellkostenermittlung für die Backwarenindustrie
(Laufzeit '09 - '10)
Entwicklung eines Systems zur Herstellkostenermittlung für die Backwarenindustrie
Konzeption für Zulieferindustrie
(Laufzeit:'08-'09)
Konzeption und pilothafte Anwendung neuartiger effizienter Produktions-verfahren und Planungswerkzeuge für die maritime Zulieferindustrie
Kapazitätsplanung zum Bau von Segelyachten
(Laufzeit:'08)
Kapazitätsplanung für eine Werft zum Bau von Segelyachten
3-D-Visualisierung von vorhandenen Fertigungslayouts
(Laufzeit:'08)
3-D-Visualisierung von vorhandenen Fertigungslayouts
Rechnerbasierte Werftplanungswerkzeuge
(Laufzeit:'08)
Unterstützung einer Werftplanung mit rechnerbasierten Werftplanungswerkzeugen
Prodock I
(Laufzeit:'07-'09)
Entwicklung und Einführung von Methoden zur kontinuierlichen Qualitätssteigerung basierend auf dem System der Quality Gates
Prodock II
(Laufzeit:'07-'09)
Entwicklung von leistungsfähigen Algorithmen für die dynamische Optimierung von Fertigungs- und Montageabläufen
Investitionsplan Brodotrogir
(Laufzeit:'07-'08)
Entwicklung einer detaillierten Raumstruktur und eines Investitionsplans für die Schiffswerft Brodotrogir, Kroatien
Flachpaneelfertigung
(Laufzeit: '07-'08)
Produktivitätssteigerungspotenziale in der schiffbaulichen Flachpaneelfertigung mit Hilfe des Wertstroms
Stahldurchsatz einer Paneellinie
(Laufzeit: '07)
Simulationsunterstützte Analyse des Stahldurchsatzes einer Paneellinie für MAB Lubmin GmbH
Brodotrogir
(Laufzeit: '06)
Maßnahmenplan zur technologischen und organisatorischen Restrukturierung der Schiffswerft Brodotrogir
WEB INKIS
(Laufzeit: '06)
Webbasiertes Bestellmanagementsystem für örtliche verteilte Abteilungen und Baustellen
Entwicklungstrends produktbegleitender Dienstleistungen
(Laufzeit: '05-'06)
Analyse zukünftiger Entwicklungstrends produktbegleitender Dienstleistungen maritimer Lieferanten
Mar-Ing
(Laufzeit: '04-'08)
Netzwerk Schiffs- und Meerestechnik, Verbundprojekt: mar-ing
Planungstisch
(Laufzeit:'04-'06)
Planungstisch IMG
INNOMOD
(Laufzeit: '04-'06)
Innovative Schiffsmodule
Simulationsmodell Fähren
(Laufzeit:'03-'04)
Simulationsmodell für die Untersuchung von Be- und Entladevorgängen von Fähren
Entwicklung eines Personalkonzeptes
(Laufzeit:'03-'04)
Entwicklung eines Konzeptes zur verbesserten Auslastung der Personalkapazitäten in arbeitsintensiven Bereichen
Profitcenter Reparatur
(Laufzeit:'03)
Optimierung Profitcenter „Reparatur“ der Kuhnle-Werft, Rechlin
VIMOS
(Laufzeit: '02-'05)
Entwicklung von Methoden, Regeln und Algorithmen für das Management einer virtuellen Modulfabrik
Verbundprojekt:
ProPeene 2010/ TP 2
(Laufzeit: '02-'05)
Methoden und Werkzeuge zur Optimierung der Produktion der Schiffskörperstruktur und von Ausrüstungssystemen kleiner und mittlerer Spezialschiffe
Maritimes Kooperationsnetzwerk
InnoRegio
(Laufzeit: '02-'04)
InnoRegio „Maritime Allianz Ostseeregion“, Verbundprojekt TP 1.4
InnoRegio TP1.4
(Laufzeit: '02-'04)
Maritimes Kooperationsnetzwerk, InnoRegio TP 1.4
InnoRegio TP1.1
(Laufzeit:'02-'03)
Entwicklung einer Plattformstrategie für Haus- und Privatboote InnoRegio „Maritime Allianz Ostseeregion“, Verbundprojekt 10, TP 1.1
Seitenleitwerks- bearbeitungsstation
(Laufzeit: '01-'04)
Projektunterstützung Seitenleitwerksbearbeitungsstation MZ 2 und MZ 3
Neuronale Netze
(Laufzeit:'01-'03)
Aufwandskalkulation im Stahlbau mit Neuronalen Netzen
Assessment of Investment Needs
(Laufzeit: '01-'02)
Assessment of Investment Needs and Synergies for Croatian Shipyard
SIPASS
(Laufzeit: '00-'02)
Simulationsunterstütztes Planungs-, Auftragsmanagement-und Steuerungssystem für den Stahlbau
GIEPAS
(Laufzeit: '00-'01)
Gestaltung interdisziplinärer Engineeringprozesse mit hoher zeitlicher Parallelität für den Bau von Spezialschiffen
Transport und Logistikkonzept Binnenwerft
(Laufzeit:'99-'00)
Transport- und Logistikkonzept für eine Binnenwerft

Leistungen

Fabrikplanung und Logistik – Digitale Fabrik

  • Produktivitäts- und Potenzialstudien für Produktionssys­teme
  • Digitale Fabrikgestaltung mittels Materialfluss- und Kinematiksimulation zur Absicherung von Investitionsentscheidungen
  • 3D-Layoutplanung in einer Virtual Reality Umgebung für Neuplanungen und Reorganisationsprojekte
  • Optimierung von Produktions- und Logistiksystemen auf Basis von Lean Production Methoden

Produktionsplanung und -steuerung – Industrie 4.0

  • Gestaltung und Umsetzung intelligenter Algorithmen für die Produktionsplanung und -steuerung
  • Entwicklung innovativer Soft- und Hardwarelösungen für ein flexibles Produktionsmanagement (Fertigungsleitstand, Störungsmanagement, etc.)
  • Einführung digitaler Tracking und Tracing Systeme auf Basis von Auto-ID-Technologien (RFID, Ortung, etc.) zur lückenlosen Rückverfolgbarkeit von Aufträgen

Ergonomie und Arbeitsgestaltung – Werker der Zukunft

  • Ergonomiebewertung am Arbeitsplatz (u.a. Ergonomiesimulation)
  • Realisierung innovativer Arbeitssysteme auf Basis der Mensch-Roboter-Kollaboration
  • Entwicklung ergonomischer Arbeitsplatzsysteme sowie intelligenter Handhabungssysteme für das schwerelose Handhaben von Lasten
  • Umsetzung digitaler Mitarbeiter-Assistenzsysteme für Produktion, Logistik und Instandhaltung

Ausstattung

Produktionsgestaltung

  • Plant Simulation (Materialflusssimulation)
  • visTable touch VR (Kollaborative Fabrikplanung)
  • Process Simulate, Delmia (3D- und Roboter-Simulation)
  • Tool-Tracking-Systeme
  • Betriebsdatenerfassungssystem

Ergonomie

  • Ergonomische Montagearbeitsplätze
  • Process Simulate Human, Delmia, ICIDO VDP (Ergonomieanalyse)
  • Leichtbauroboter zur Mensch-Maschine Kollaboration

Virtual Reality

  • Passive Ein-Seiten-Powerwall
  • Tracking-Einheit für Ergonomieanalysen
  • Catia V5, Autodesk 3D Studio Max  (CAD und 3D-Visualisierung)