Industrie 4.0 Collaboration Lab

Name: Institut für Informationsmanagement im Ingenieurwesen am Karlsruher Institut für Technologie
Gründungsjahr: 2009
Mitarbeiterzahl: 16
Branche: Forschung und Lehre
Ausgezeichnet: Februar 2016

Kompetenzen

Das Institut für Informationsmanagement im Ingenieurwesen (IMI) am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) gliedert sich in drei Kompetenzgruppen: Lifecycle Engineering, Wissensmanagement und Smart Immersive Environments. Diese ergänzen sich zum Zweck der ganzheitlichen prozess- und systemtechnischen Abbildung von Produktwissen in Produktlebenszyklen in den Bereichen Lehre, Forschung und Innovation.

Welche neuen Industrie 4.0-Lösung wurde umgesetzt?

Das Collaboration Lab wurde vom IMI gemeinsam mit den Unternehmen SolidLine AG, SolidWorks und dem Bechtle IT-Systemhaus Karlsruhe sowie dem Forschungszentrum Informatik (FZI) gegründet.

In dem Test- und Qualifikationslabor lassen sich realitätsnahe Szenarien anhand der eigenen Datensätze durchspielen und handfeste Lösungen für das eigene Geschäft erarbeiten. Zielgruppe sind Techniker und Ingenieure im Fertigungsbereich, aber auch Vorstände, Geschäftsführer und Fertigungsleiter, die sich ein Bild von der smarten Produktion machen wollen.

Welche Möglichkeiten bietet das Lernlabor?

Mit dem „Industrie 4.0 Collaboration Lab“ wurde eine integrierte Software- und Hardwareumgebung geschaffen, die es ermöglicht, den Lebenszyklusgedanken in der Produktentwicklung konkret umzusetzen.

Gemäß dem Credo „Mittelstand trifft Forschung“ bietet das Lab Unternehmen die Möglichkeit, ihre Ideen und Produkte frühzeitig zu testen und sich mit der Arbeit in 3D-Umgebungen vertraut zu machen. Auch eine entsprechende Weiterbildung von Mitarbeitern ist hier realisierbar.

Eine wichtige Zielgruppe sind dabei die Ingenieure von morgen. So verfügt jeder der rund 4.000 KIT-Maschinenbaustudenten bereits ab dem ersten Semester über eine SOLIDWORKS CAD-Lizenz. Darüber hinaus nutzen die Maschinenbau- wie auch die Masterstudenten benachbarter Disziplinen wie Elektrotechnik, Informatik oder Mechatronik ein erweitertes Spektrum an SOLIDWORKS-Anwendungen und die institutseigene CAVE zum Lernen, Forschen und Experimentieren. Neben der Lehre steht gleichberechtigt die Praxis.

Im „Industrie 4.0 Collaboration Lab“ werden neben Entwicklungsdaten systematisch weitere Datenquellen einbezogen, das Labor stellt hierfür ineinandergreifende Software- und Hardwarestrukturen bereit. Dadurch können individuelle Anforderungen besser berücksichtigt und Entwicklungszeiten verkürzt werden. Durch den Einsatz von Virtual Engineering, welches den gesamten Produktlebenszyklus aus Prozess- wie auch aus IT-Systemsicht ganzheitlich unterstützt, werden neue Ingenieurmethoden entwickelt. Diese werden im „Industrie 4.0 Collaboration Lab“ zur Abstimmung, Bewertung und Absicherung der Ergebnisse aller Partner angewandt, unter Verwendung moderner Informations- und Kommunikationstechnologien wie CAD/CAE, PDM/PLM, Web, Cloud und Virtuelle Realität.

So lassen sich im Zusammenhang mit der „Digitalisierung als Tagesgeschäft“ im Industrie 4.0 Collaboration Lab Chancen, Voraussetzungen, Hindernisse und Potenziale mittels eines sog. Virtuellen Abbildes für die Industrie 4.0 erarbeiten. Das Virtuelle Abbild in der Fertigung ist ein Lösungsansatz für den optimalen Betreib einer Fabrik. Dieses umfasst die 3D-Geometrie der physischen Umgebung in Verbindung mit den Fabrik- und Prozesseigenschaften. Ausschlaggebend sind die Schnittstellen zu externen Systemen und Simulationen mit Berücksichtigung aller relevanten Ressourcen und Prozessen. Dabei können die Schnittstellen auf dem Konzept „Internet der Dinge“ basieren. Mittels des Virtuellen Abbildes ist es möglich, operationale Konzepte für Produktionsanlagen in Echtzeit zu validieren, z. B. manuelle und automatische Bedienung und Konfiguration über intuitive Mensch-Maschinen-Schnittstellen (z.B. Web-Oberfläche, haptische Interaktionsgeräte). Damit lassen sich im komplexen Fabrikumfeld Entscheidungen auf der Basis echtzeitfähiger Informationen treffen. Gleichfalls könnten mittels Simulation Zukunftsprognosen auf der Basis von Echtzeitdaten aus der Produktion erstellt werden. Durch das Verschmelzen von realen und virtuellen Umgebungen ist eine Annäherung an die Vision der automatisierten, intelligenten Virtuellen Inbetriebnahme einer vollständigen Produktion möglich.

© Institut für Informationsmanagement im Ingenieurwesen am Karlsruher Institut für Technologie

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