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Maschinen- und Anlagenbau

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»Mit 14 Fachabteilungen unter einem Dach bieten wir technologische Tiefe bei unvergleichlicher fachlicher Breite.«

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Martin Schleef
Geschäftsfeldleiter
Maschinen- und Anlagenbau
T +49 711 970-3900
martin.schleef@ipa.fraunhofer.de

Was sind die größten Herausforderungen im Maschinen- und Anlagenbau?

Die Branche ist sich ständig verändernden, wirtschaftlichen und politischen Einflüssen ausgesetzt. Dazu zählen Konkurrenzdruck, wachsende Kosten und ein sehr hoher Innovationsanspruch. Hinzu kommt, dass neue Unternehmen mit neuen Geschäftsmodellen vorpreschen und traditionelle Verfahrensweisen, Leistungen und das Know-how etablierter Firmen auf die Probe stellen. Für manche ist das sogar eine existentielle Zerreißprobe. Um wettbewerbsfähig zu bleiben, werden Unternehmen gezwungen, ihr aktuelles Geschäftsmodell zu überdenken, gegebenenfalls zu ergänzen oder sogar strategisch und technisch neu auszurichten. Um es auf den Punkt zu bringen: Die Maschinen- und Anlagenbauer bleiben zukunftsfähig, die digital vernetzt und wandlungsfähig sind sowie ressourceneffizient produzieren.

Was trägt der Fraunhofer IPA dazu bei, um die Branche fit für die Zukunft zu machen?

Das Fraunhofer IPA bietet den kompletten Werkzeugkasten, sowohl technisch als auch organisatorisch, um Unternehmen digitaler, wandlungsfähiger und ressourceneffizienter zu machen. Um es plastischer zu machen: Wir analysieren Potenziale, zeigen Lösungswege auf und leiten Maßnahmenkataloge ab – sinnvoll, wertig und passend zum jeweiligen Unternehmen.

Was unterscheidet das Fraunhofer IPA von anderen Forschungsinstituten?

Mit 14 Fachabteilungen unter einem Dach bieten wir eine unvergleichlich tiefe, technologische Breite. Des Weiteren können durch die Bündelung von Kompetenzen in 6 Geschäftsfeldern komplexe Projekte bestens bedient werden. Wir lernen von- und miteinander und tauschen gewonnene Erfahrung und Wissen unmittelbar aus. Das macht uns zum Champion in der angewandten Forschung – vor allem im Maschinen- und Anlagenbau.

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Digitale Helfer im Maschinen- und Anlagenbau

Schwachstellen zu erkennen und aus dem Weg zu räumen, ist eine grundlegende Voraussetzung für ein wettbewerbsfähiges Unternehmen. Dabei stellen digitale Werkzeuge wertvolle Hilfsmittel dar.

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ReApp: Flexibilität für roboterbasierte Automatisierungslösungen

Ein grundlegender Bestandteil der intelligenten Produktion sind roboterbasierte Automatisierungslösungen. Sie ermöglichen kurze Rüstzeiten und eine Wiederverwendung in Produktionsprozessen. Flexibilität und schnelle Einsetzbarkeit sind dabei entscheidende Voraussetzungen. Im Forschungsvorhaben »ReApp« können Komponentenhersteller und Systemintegratoren mithilfe einer modellbasierten Entwicklungsumgebung, der »ReApp Engineering Workbench«, computergestützt Hardware- und Softwarekomponenten erzeugen.

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Rüst-App: Situativer Workflow in der Fertigung

Kurze Rüstzeiten sind ein weiterer Wettbewerbsfaktor im Maschinen- und Anlagenbau. Unternehmen arbeiten heutzutage mit dem SMED-Verfahren (Single Minute Exchange of Die), um die Kennzahl bei Produktionsmaschinen oder Fertigungslinien zu optimieren. Allerdings verwenden die Verantwortlichen dafür meist noch herkömmliche Informationsträger wie Zeichnungen, Auftragsblätter oder Arbeitsanweisungen. Das Risiko von Medienbrüchen oder Kommunikationsproblemen ist hoch. Die vom Fraunhofer IPA entwickelte »Rüst-App« unterstützt Mitarbeiter auf der Fertigungsebene. Sie fördert einen dynamischen situativen Workflow und die Prozessoptimierung in der Teilefertigung.

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Cloud MES: Kontrolle und Visualisierung in Anlauf und Betrieb

Hilfreich sind virtuelle Komponenten im Maschinen- und Anlagenbau auch bei der Nachverfolgbarkeit und dem Reporting der Produktion. Maßnahmen in diesem Bereich werden traditionell über Strichlisten, Shopfloor Management, farbliche Markierungen oder bildgebende Verfahren durchgeführt. Eine alternative Methode ist das MES (Manufacturing Executive System), das Kennzahlen-Dashboards erstellt und anzeigt, wo sich ein Produkt gerade befindet. Das Fraunhofer IPA hat eine Anwendung konzipiert, die nach dem MES-Prinzip arbeitet und über eine Cloudanbindung verfügt. »Cloud MES« integriert Datentracking, Rezept- und Prozessplanverwaltung sowie die Überwachung der Ausführungsreihenfolge im Prozessplan.

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KPI-App: Kennzahlen-Cockpit mit intuitiver Bedienung

Die dezentrale Planung und Steuerung der Produktion ist ein weiteres Merkmal der smarten Produktion. Bei dieser Aufgabe ist die KPI-App ein hilfreiches Werkzeug. Die Applikation dient der Prozessplanung und -überwachung sowie einem aktiven Eingreifen in die Produktionsprozesse in Echtzeit. Das Kennzahlen-Cockpit steht für die konsequente Ausschöpfung aller technologischen Eigenschaften mobiler Endgeräte in der Fabrik. Während die Benutzeroberflächen von MES eher statisch angelegt sind, setzt die KPI-App auf eine sehr dynamische Benutzeroberfläche mit einer einfachen und schnellen Bedienung via Drag & Drop. Kennzahlen und Produktionsressourcen können als Point of Interest bedarfsgerecht zusammengestellt und so die Übersicht bzw. Auswertungen individuell und zeitnah angepasst werden.

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