Karlsruher Forschungsfabrik
für KI-integrierte Produktion
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Wertstromkinematik: Innovative und wandlungsfähige Produktion für die Zukunft

Wie können immer individuellere und komplexere Produkte bei sinkenden Produktlebenszyklen und steigendem Kostendruck wirtschaftlich und konkurrenzfähig produziert werden? Mit dieser Fragestellung haben sich Forschende von zwölf Instituten des KIT und der Hochschule Karlsruhe unter der Leitung des wbk Institut für Produktionstechnik zwei Jahre lang beschäftigt. Dabei wurden die Grundlagen für ein ganzheitliches und wandlungsfähiges Produktionssystem erarbeitet, dessen gesamter Wertstrom inklusive Steuerung vollständig, automatisch und digital geplant sowie mit einheitlichen, frei programmierbaren Kinematiken umgesetzt und betrieben werden kann.

Diese sogenannte Wertstromkinematik muss drei wesentliche Merkmale aufweisen: Es wird ein umfassendes digitales Ökosystem für Planung und Betrieb des Produktionssystems, bestehend aus einheitlichen, kollaborierenden Universalkinematiken für Fertigung, Materialfluss und Qualitätssicherung, benötigt, das zudem eine hohe Wandlungsfähigkeit durch großflächig verteilte Schnellspannpunkte mit Energie-, Medien- und Informationsanbindung ermöglicht.
 

Ziele

  • Auflösung des Zielkonflikts zwischen hoher Produktivität (mittels starrer Fertigungslinien) und Flexibilität (bei niedriger Automatisierung und Effizienz)
  • Im Rahmen des Grundlagenprojekts das Konzept der Wertstromkinematik in allen fundamentalen Aspekten soweit zu durchdringen, dass in Folgeprojekten die Erforschung und Entwicklung konkreter rekonfigurierbarer kinematischer Produktionslinien möglich wird

Projektergebnis

Die Ergebnisse wurden im Rahmen einer Abschlussveranstaltung am 6.2.2023 in der Karlsruher Forschungsfabrik präsentiert und finden bereits in mehreren Großprojekten Anwendung, u. a. dem vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK) geförderten Projekt Agilo Drive 2 zur Erforschung von agilen Produktionssystemen und modularen Produktbaukästen für elektrische Traktionsmotoren. Wenn auch Sie an einer Umsetzung der Wertstromkinematik-Vision interessiert sind, kontaktieren Sie uns gern!

© KIT / A. Bramsiepe
Um die Anforderungen moderner, flexibler Produktionskonzepte beispielsweise in der Automobil-Industrie zu erfüllen, sollen Industrieroboter befähigt werden, nicht nur einfache Handhabungsaufgaben, sondern wertschöpfende Fertigungsprozesse durchführen zu können. Ein Schlüssel dafür ist die softwaregesteuerte Prozessoptimierung.