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Fertigungszelle 4.0

In der Gesellschaft INTEMAC wurde der breiten Öffentlichkeit sog. Fertigungszelle 4.0 vorgestellt, die sich Aufmerksamkeit verdiente, denn es handelt sich in der Tschechischen Republik wohl um erste Ist-Anwendung der Inititive, die man im Europa als Industrie 4.0 nennt. Das Konzept kommt aus Deutschland, wo es unter dem Namen Industrie 4.0 im Jahr 2013 auf der Messe in Hannover offiziell vorgestellt wurde. Man kann kurz sagen, dass es sich um das Konzept der klugen Fertigung handelt, d.h. computerverbundene Fertigungsmaschinen, Produkte, Personen und alle weitere Systeme eines industriellen Betriebes bilden ein intelligentes Netz durch die gesamte Wertekette.

    Laut Prof. Mařík besteht diese Fertigungszelle aus 6 Grundprinzipien:

  • Kommunikationsfähigkeit der Systeme
  • Jedes physiche Element hat sein virtuelles Bild
  • Dezentralisierung
  • Arbeiten in der realen Zeit
  • Orientierung auf Dienstleistungen
  • Modularität und Rekonfiguration

Die Idee von Realisierung der Fertigungszelle 4.0 entstand in INTEMAC, welche die Partner aus den auf Industrie gerichteten Firmen hinzugezog. Firma TAJMAC-ZPS stellte die Bearbeitungsmaschine zur Verfügung, Firma Renishaw die Messstation, Firma B + R automatizace entwickelte offene Integrationsplattform, Firma COMAU stellte leihweise den Roboter für Vorführung der integrierten Robotertechnik, die Gesellschaft SMC dann die Spannelemente und dank der Firma Sewio Networks konnte man die Bewegung der Personen überwachen. An der Inbetriebnahme nahmen die Mitarbeiter von allen Partnern teil, es handelte sich nämlich um eine komplexe Aufgabe. Die Mitarbeiter von allen Partnern verbrachten an dieser Aufgabe ca ein halbes Jahr.

Zur Zeit weiss die Fertigungszelle folgendes auszuführen:

Adaptive (präzise) Fertigung
Die Zelle selbst stellt automatisch den Fertigugsprozess aufgrund der Daten aus dem Kontrollstandort richtig, indem sie aktuelle Korrekturdaten in den Bearbeitungsprozess einträgt.

Einheitliche Kommunikation und Bedienung
Sämtliche Geräte in der Zelle haben eine einheitliche Bedienerschnittstelle für verschiedene Anwendungen in dem Webbrowser. Diesen verwendet man gleichzeitig zur Verwaltung der Anwendung. Der Mitarbeiter muss die Maschinen im komlizierten Vorgang nicht umprogrammieren, sondern er einfach tippt die verlangten Handlungen im einheitlichen Browser ein.

Konektivität
Konektivität bedeutet horizontal und vertikal offene Kommunikation der Integrationsplattform der Zelle. Es werden OPC UA Standards ausgenutzt.

Überwachung von Bewegung der Personen
Die Zelle benutzt die Funktechnologie von der Firma Sewio Networks, dank der die Zelle Übersicht über die Personen hat, die sich auf dem Arbeitsplatz und rund um ihn bewegen.

Weitere Funktionen stehen schon bereit und werden in der nächsten Etappe eingesetzt:

Prädiktive Diagnostik
Die Zelle ist imstande, den technischen Zustand der Anlage aufgrund der Daten aus den Schwingungen und weiteren technologischen Parametern (Temperatur, elektrischer Strom, Verbrauch) zu überwachen, und dadurch die bevorstehende Störung zu entdecken. Die Entwicklung der Störungsprädikation wird in nächster Etappe realisiert.

Prozessdiagnostik und Planung
Die Zelle überwacht die Schwingungen und andere Betriebsdaten der Maschine während der Bearbeitung und je nach dem bessert sie den technologischen Vorgang. Darüber hinaus ist sie imstande, effektiv die Fertigungskapazitäten dank der Überwachung von Auslastung der Anlage und der Fertigungsprozessqualität zu planen.

Überwachung des Energieverbrauches
Die Zelle weisst aufgrund von gesammelten Daten aus den Leistungsaufnahmen der Geräte den gesamten technologischen Prozess zu verbessern.

Es wird ebensogut in Erwägung gezogen, weitere Pheriphärien (Anlagen) wie z.B. 3D-Drucker oder Förderersystem anzuschließen oder die Kommunikation mit ähnlichen Zellen und übergeordneten Systemen um Elemente der Business-Intelligenz (clevere Unterstützung für die Entscheidungsprozesse) zu erweitern.
Die Initiative Industrie 4.0 wird ab un zu als 4. Industrierevolution genannt. Sie unterscheidet sich von den vorhergehenden dadurch, dass die Industrie kein Hauptanreger ist, von dem die anderen Fächer der menschlichen Aktivitäten die Kenntnisse übernehmen, sondern die Industrie selbst findet Anwendung für ganze Reihe von Innovationen, welche eben die digitale, Industrie umfassende Welt brachte.

Für TAJMAC-ZPS ist es wichtig, sich in dem "Hauptstrom" zu bewegen. Durch diesen Marketing gewinnt die Firma einen guten Ruf, und Hauptsache ist es - es wird Team der Fachleute gebaut, die den Weg wissen und die jewilige Know-How-Träger in diesem Industriefach vorstellen, wobei eben die Know-How die Grundvoraussetzung für die Wettbewerbsfähigkeit unserer Firma und ihrer Produkte ist.
Und nicht zuletzt, wir bewahrheiteten uns, dass wir es schaffen, im Rahmen eines breiten internationalen, aus verschiedenen Firmen kommenden Fachleuteteams zusammenzuarbeiten. Meiner Meinung nach, dieser Weg stellt den Trend dar, der in der Entwicklung und Forschung neuer Produkte dominieren wird.
Die Sparte CNC leistete gute Arbeit. Es gehört Anerkennung und Dank für die gute Repräsentation der Firma TAJMAC-ZPS allen Vertretern, die an dem Projekt teilnahmen.

Ing. Radomír Zbožínek
Technischer Direktor

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