DETAILBESCHREIBUNG
In diesem Demonstrator wird eine Carrera-Bahn als Modell zur Simulation einer Produktionslinie bspw. aus der Süßwarenindustrie verwendet. Ziel ist es, mögliche Defekte und Ausfälle in einem kontrollierten Umfeld zu simulieren und deren Auswirkungen auf den Produktionsprozess zu testen. Dabei werden sowohl Produktionskennzahlen wie Durchlauf- und Taktzeiten als auch Bewegungsdaten des Testfahrzeugs genutzt, um Defekte und Verschleißerscheinungen vorherzusagen. Das System ermöglicht es, Störungen zu identifizieren, bevor sie auftreten, und präventive Entscheidungen zu treffen. Durch die Integration verschiedener Sensoren und die Möglichkeit, Szenarien zu variieren, kann das Modell unterschiedliche Defekte und Engpässe realistisch abbilden. Diese flexible und modulare Testumgebung ermöglicht eine schnelle Anpassung an unterschiedliche Test- und Simulationsszenarien, wodurch die Effizienz und Genauigkeit der Analyse gesteigert werden.
VORTEILE DER LÖSUNG
Die Lösung hat den Vorteil, dass der reale Produktionsprozess während der Tests nicht stillsteht. Fehler und Defekte können gezielt in die Simulation integriert werden, sodass ihre Auswirkungen auf die Produktion in Echtzeit getestet werden können. Dies ermöglicht eine frühzeitige Identifikation von Störungen und Verschleißerscheinungen, wodurch präventive Wartungsmaßnahmen eingeleitet werden können, bevor es zu tatsächlichen Ausfällen kommt. Die modulare Struktur der Anlage bietet eine hohe Flexibilität, um verschiedene Szenarien und Defekte zu testen, was die Anpassung an spezifische Anforderungen erleichtert. Durch systematische Datenauswertung und den Einsatz fortschrittlicher Analyseverfahren können Abweichungen und potenzielle Gefahren im Produktionsprozess schnell und präzise erkannt werden.
GENUTZTE TECHNOLOGIEN/DEMONSTRATIONSSZENARIEN
Die Lösung nutzt moderne Technologien wie IO-Link-Sensoren, die eine präzise Datenerfassung und -übertragung ermöglichen. Diese Sensoren sind mit einem Mikrocontroller verbunden, der das Fahrzeug steuert und Defekte simuliert. Zur Kommunikation zwischen den Geräten und der Steuerungseinheit wird OPC UA eingesetzt, um eine nahtlose Integration und einen stabilen Datenfluss zu gewährleisten. Auf dem Fahrzeug ist ein weiterer Mikrocontroller verbaut, der Daten von Beschleunigungssensoren, Gyroskopen und Magnetometern erfasst und in Echtzeit verarbeitet. Für die Auswertung kommen Zeitreihenanalysen sowie KI-gestützte Algorithmen zum Einsatz, die es ermöglichen, Muster zu erkennen und Vorhersagen zu potenziellen Störungen und Verschleißerscheinungen zu treffen. Zur Demonstration wurden verschiedene Szenarien wie Spurwechsel und Engpässe simuliert, um die Reaktionsfähigkeit und Flexibilität des Systems zu testen.
EINSATZGEBIETE/BRANCHEN
Diese Lösung findet Anwendung in der Produktion, insbesondere in der Fertigung, beispielsweise in der Lebensmittelindustrie und in Bereichen mit rotierenden Produktionsprozessen. Die Carrera-Bahn bietet eine flexible Testumgebung, die sowohl in der Forschung als auch in der Ausbildung eingesetzt werden kann. Gerade die Beispiellösung ermöglicht einen Testplattform für die Softwarentwicklung von MES-Systemen, Überprüfung von OEE-Kennzahlen und Algorithmen oder ermöglicht verschiedene Sensorentechnologien zu erproben, bevor sie im Produktionsfeld eingesetzt werden. In der Forschung dient sie als Testplattform für die Entwicklung und Validierung von Algorithmen für Predictive Maintenance (PdM) und andere fortschrittliche Wartungsstrategien. In der Ausbildung können praxisorientierte Erfahrungen in der Integration von Sensortechnologien, der Durchführung von Datenanalysen und der Entwicklung von Regelungsstrategien gesammelt werden. Das System bietet zudem Potenzial für die Weiterentwicklung in Bereichen wie Bildverarbeitung, digitalem Zwilling und AR/VR-Anwendungen.