Digitale Produktionsplanung und Prodktentwicklung
Die zweite UKUS-Veranstaltung des Jahres, am 22. April 20201, fand erneut erfolgreich in Form eines Online-Seminars statt.
Zu Beginn der Veranstaltung wurden die Teilnehmenden durch Marco Butz von der IHK Siegen und Tobias Marx vom Siegener Mittelstandsinstitut begrüßt und kurz in die Thematik eingeführt. Anschließend präsentierten die drei Referenten Dr. Thomas Bär, Univ. -Prof. Dr.-Ing. Martin Manns und Dipl.-Ing. Tobias Vonstein ihre spannenden Vorträge.
Mit seinem Vortrag zur modularen Menschsimulation (MOSIM) und deren Einsatz in der Produktionsplanung gewährte Dr. Thomas Bär den Teilnehmenden einen Einblick in das Forschungsprojekt ,,MOSIM'' und seine Nutzung in der Produktionsplanung bei Daimler Buses - EvoBus GmbH. Analog zu dem modularen Aufbau einer Produktentwicklung wurde bereits versucht mitfhilfe von Projekten, komplette Simulationen in kleine Module aufzuteilen. Diese Module werden auch als Simulationseinheiten bezeichnet. Dasselbe wurde nun mit menschlichen Bewegungen, wie zum Beispiel dem Laufe, Greifen, Aufheben etc. durchgeführt. Obwohl auf dem Markt bereits eine Vielzahl an Lösungen existiert, fehlt es bis dato an einem Standard für das Zusammenführen dieser Simulationseinheiten über eine sogenannte Co-Simulation. Somit ist das Erreichen einer effizienten digitalen Simulation mit einem offenen Rahmenwerk das Ziel des Forschungsprojektes ,,MOSIM''. Dieses Projekt erwies sich bisher in seiner Umsetzung als erfolgreich. Daher soll in Zukunft der Reifegrad des MOSIM-Framework entstehen. Deshalb sind Folgeprojekte zur Fortführung der Aktivitäten geplant. Zudem sollen auch Advanced MMUs durch Daimler erstellt und verkauft werden.
Im Anschluss stellte Univ. -Prof. Dr.-Ing. Martin Manns die Prozessoptimierung durch automatische Erkennung manueller Aktivitäten in der Produktion vor. Aus der Überlegung, wie man neben der Idee der Simulation einen Prozess auch automatisch erkennen kann, entstand der Ansatz, automatisiert mit aus der Produktion erfassten Informationen zu arbeiten. So kann herausgefunden werden, was in eunem Prozess vorgeht, welche Herausforderungen technischer und nicht technischer Art zu erwarten sind und wo dies sinnvoll nutzbar ist, ohne auf eine Vielzahl von Experten angewiesen zu sein. Dafür sollen die Methoden des Motion Capture genutzt werden. Dabei handelt es sich um die Aufzeichnung von menschlichen Bewegungsdaten zur Übertragung auf ein digitales Modell. Hierbei ist zwischen drei verschiedenen Systemen zu unterscheiden. Zum einen die markerbasierten optischen Systemen, die markerlosen optischen Systemen und zum anderen die inertialsensor basierten Systemen. Letztere werden zurzeit im Rahmen eines größeren Infrastrukturprojektes für die Universität Siegen verwendet. Diese Systeme erfassen Beschleunigungen, welche in verschiedene menschliche Bewegungen umgerechnet werden. Vorteilhaft ist hier aus datenschutzrechtlicher und qualitativer Sicht, dass kein direkter Blick einer Kamera gebraucht wird. Nachteilig ist, dass es durch die Rückrechnung von Positionen aus Beschleunigungen dazu kommen kann, dass gewisse Positionen nicht mehr stimmen. Um zu klären, ob Motion Capture auch genutzt werden kann, um Montageprozesse zu unterstützen, wurde in Zusammenarbeit mit Westfalia Metal Hoses versucht einen einfachen Prozess in Praxisbedingungen automatisiert zu erfassen. Diese Technologie scheint großes Potential zu haben und kann mithilfe von Forschungsprojekten auch erweitert und verbessert werden.
Im letzten Vortrag des Abends knüpfte Dipl. -Ing. Tobias Vonstein thematisch mit seinem Vortrag zur Simulation in der Produktentwicklung von KMU an seine Vorgänger an. Seine These, dass die Simulation in diesem Jahrzehnt für KMU die entscheidende Schlüsseltechnologie sei, um wettbewerbsfähig zu bleiben, begründete er damit, dass die Simulation der Schlüssel zu den wichtigsten Herausforderungen der Zukunft sei. Als die wichtigsten Herausforderungen benannte er die Innovation, die Nachhaltigkeit und die Digitalisierung. Mit der Zeit sind computergestützte Modelle und Simulationen nicht mehr aus der Produktentwicklung wegzudekne. Viele KMU befinden sich jedoch noch am Anfang der Digitalisierung. Um Simulationen erfolgreich nutzen zu können, müssen folgende drei Säulen der Unternehmen gestärkt werden. Zunächst ist der Aufbau eines notwendigen Know-Hows im Unternehmen erforderlich. Außerdem muss eine Strategie für den Einsatz der Simulation entwickelt werden. Dabei ist die Definition des Ist-Zustandes und der Ziele äußerst wichtig, um eindn Realisierungsplan entwickeln zu können. Zuletzt muss eine Simulations-Software beschafft werden, damit unternehmensspezifische Fragestellungen schnell und effektiv gelöst werden können. Des Weiteren präsentiert Herr Vonstein den Teilnehmenden drei praxisrelevante Maßnahmen für den erfolgreichen Einsatz von Simulationen:
1. Setzen Sie auf den konsequenten Einsatz von Open-Source-Simulationssoftware
2. Beginnen Sie mit der Erstellung einer Strategie für die Integration der Simulation in Ihrem PEP. Sie ist das Fundament für Ihren Simulationserfol.
3. Geben Sie dem kontinuierlichen Know-How-Zuwachs oberste Priorität (Autodidaktisch/Seminare/Support)
Die nächste UKUS-Veranstaltung findet am 26.08.2021 statt.