Cyber-physische Modellfabrik mit Roboterarm auf Hannover Messe

Die cyber-physische Modellfabrik präsentiert sich erneut auf einer großen Messe. In diesem Jahr haben Besucherinnen und Besucher die Gelegenheit, auf einer der größten Industriemessen in Deutschland die Erweiterung der Modellfabrik um das Modul des Palettierroboters zu erleben. Das interdisziplinäre Team des Studiengangs Verfahrens- und Prozesstechnik der TH Bingen entwickelt, konstruiert und gestaltet seit 2018 in enger Zusammenarbeit mit der ADIRO Automatisierungstechnik GmbH eine digital gesteuerte, modulare Anlage, die kontinuierlich weiterentwickelt wird. In diesem Jahr kam ein weiteres Modul zur bisher drei Module umfassenden Modellfabrik hinzu. Der Roboter-Arm nimmt die Gebinde nach der Abfüllung auf, verschraubt und palettiert sie. Verfahrenstechnische Anlagen im Kleinproduktionsmaßstab werden von kleinen und mittelständischen Unternehmen immer mehr nachgefragt, um zum Beispiel kundenspezifische Kleinmengen anzubieten. Unterschiedliche Aufgabenstellungen und zeitliche Anforderungen verlangen nach modularen Systemen Cyber-physische Modellfabrik – Industrie 4.0 Die cyber-physische Modellfabrik ist eine modulare verfahrenstechnische Anlage für Entwicklung und Erforschung des Kleinproduktionsmaßstabs sowie zur Aus- und Weiterbildung. Im Rahmen des von der Carl-Zeiss-Stiftung geförderten Projektes wird das Gesamtkonzept der Digitalisierung einer modularen Anlage im Bereich der chemischen Produktion untersucht. Die einzelnen Module sind hierbei als cyber-physische Systeme (CPS) definiert. Entsprechend der Definition eines CPS erfolgt die Messwerterfassung, die Automatisierung sowie die Speicherung und Verarbeitung der Prozessdaten hauptsächlich im CPS selbst. Die Orchestrierung der Zusammenarbeit übernimmt ein Leitsystem. Die Vernetzung der Prozessinformationen einzelner Module, die Be- und Verarbeitung von Informationsflüssen in Echtzeit, sowie die modell- und datenbasierte Prädiktion des Gesamtsystemverhaltens erfolgt mittels verfahrenstechnischer und automatisierungsgesteuerter Analyse. Alle Module sind über ihre Verwaltungsschale (Digitaler Zwilling) informationstechnisch beschrieben und können durch Software angesprochen werden. Exemplarisch werden ein Flüssig-Flüssig-Vorlagemodul, ein Reaktormodul, ein Abfüllmodul und ein kollaborierender Roboter ausgestellt. Mit dieser Modulstruktur werden erste grundlegenden Operationen, Flüssigkeiten zu fördern, zu mischen und in Gebinde abzufüllen, unter Industrie 4.0-Aspekten abgebildet. Der modulare Aufbau der CPS aus Aluminiumprofilen enthält definierte Schnittstellen für Stoffströme, Energieversorgung und Informationsfluss, wodurch die Vernetzung bzw. der Austausch der Module zu einer frei konfigurierbaren Anlage ermöglicht wird. Weitere Informationen erhalten Sie bei:  Prof. Dr.-Ing. Christian Reichert, Tel.: +49 6721 409 - 484,Prof. Dr.-Ing. Uwe Roßberg, Tel.: +49 6721 409 - 466, Prof. Dr. Ingrid Porschewski, Tel.: +49 6721 409 - 349.Email: modellfabrik@th-bingen.de   Foto: Milena Buck | TH Bingen