Die initiale Vision hat das Deutsche Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz GmbH (DFKI) unter anderem in enger Zusammenarbeit mit der 2005 gegründeten Technologie-Initiative SmartFactoryKL e. V. entwickelt und wichtige Pionierarbeit geleistet.

Der Mensch als Akteur wird im Umfeld von Industrie 4.0 mit passenden Technologien auf den Wandel vorbereitet und unterstützt

Aufbauend auf den Forschungsergebnissen im DFKI und zusammen mit mittlerweile über 45 Mitgliedern hat der Verein die Konzepte für Industrie 4.0 in die Realisierung gebracht: Im jüngsten Projekt sind mittlerweile 18 Industriepartner zusammengekommen, um die weltweit erste herstellerübergreifende Industrie-4.0-Produktionsanlage aufzubauen.

Die Demonstrationsanlage ist vollständig modular aufgebaut. Einzelne, komplett autarke Produktionsmodule sind an eine flexible Infrastruktur angebunden und darüber durchgängig mit verschiedenen IT-Systemen vernetzt. Die Anlage besteht aus neun Produktionsmodulen, die mittels Plug&Produce zu einer Produktionslinie verkettet werden.

Jedes der Produktionsmodule realisiert einen einzelnen Produktionsservice und ist über die Infrastruktur an Drehstrom, Druckluft, Industrial Ethernet und die übergeordnete Notausschleife angebunden. Produziert wird ein beispielhaftes Produkt, ein Visitenkartenetui, das seinen Produktionsprozess über ein integriertes Produktgedächtnis selbst steuert. Damit wird eine kundenindividuelle, aber dennoch effiziente Produktion bis hin zu Losgröße eins möglich.

Die Infrastruktur der SmartFactoryKL-Industrie-4.0-Demonstrationsanlage besteht aus herstellerspezifischen Infrastrukturboxen, die universell eingesetzt werden können. Einheitliche Steckverbinder machen Module und Boxen herstellerübergreifend kompatibel.

Es entsteht eine Datendurchgängigkeit über alle Ebenen der Automatisierungspyramide. So ist es möglich, die IT-Systeme wie zum Beispiel das ERP-System, das Engineering-System oder das Data-Monitoring-System tief in die Produktionsprozesse einzubinden und mit echtzeitnahen Produktionsdaten zu speisen.

Der Mensch als Akteur wird im Umfeld von Industrie 4.0 mit passenden Technologien auf den Wandel vorbereitet und unterstützt: Spezifische Assistenzsysteme begleiten ihn bei anspruchsvollen Montage-, Bedien- oder Instandhaltungsaufgaben und bieten ihm aufgabengerechte Handlungsempfehlungen.

Ein Handarbeitsplatz, der mit der Produktionsanlage verkettet ist, realisiert mittels „Augmented Reality“-Technologien einen unterstützten Montageprozess.
Die Expertise der SmartFactoryKL auf dem Feld der digitalisierten Produktionsprozesse fließt zudem seit diesem Jahr auch in das vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie geförderte, neu eröffnete Mittelstand-4.0-Kompetenzzentrum Kaiserslautern ein.

„Das ist der nächste wichtige Schritt: Gerade unser Mittelstand, der die deutsche Industrie ausmacht, muss mit den neuen Technologien vertraut werden und bei der Umsetzung unterstützt werden“, so Prof. Dr.-Ing. Dr. h. c. Detlef Zühlke, Forschungsbereichsleiter Innovative Fabriksysteme am DFKI und Vorstandsvorsitzender der Technologie-Initiative SmartFactoryKL e. V.