Während eines Produktionsprozesses Bauteile individuell zu bearbeiten oder die Fertigung zu verbessern – das ist derzeit kaum oder gar nicht machbar. Deshalb haben sich Forscherinnen und Forscher dreier Fraunhofer-Institute das Ziel gesetzt, eine komplett vernetzte Produktionsumgebung zu entwickeln, in der Daten in Echtzeit ausgewertet und Prozesse flexibel angepasst (adaptiert) werden können.

Sie ist auf verschiedene Branchen übertragbar: In Pilotanlagen werden sechs Anwendungen aus den Bereichen Energie, Mobilität und Gesundheit durchgespielt – von der Fertigung von Turbinenschaufeln bis zur Gewinnung von Medikamenten aus Pflanzen.

„Wir statten die Anlagen mit zahlreichen Sensoren aus, die permanent Messdaten aus den Maschinen an eine zentrale Datenbank senden – und zwar kabellos, über den kommenden Mobilfunkstandard 5G“, erklärt Thomas Bergs vom Fraunhofer-Institut für Produktionstechnologie IPT, eines der im Leistungszentrum „Vernetzte, adaptive Produktion“ vertretenen Einrichtungen. Diese sehr umfänglichen Daten werden in einer speziell entwickelten Cloud gespeichert und dort analysiert.

Ein Anwendungsbeispiel ist die Herstellung von Turbinenbauteilen für Flugzeugantriebe: Die Schaufeln werden oft mit Werkzeugmaschinen aus massivem Titan gefräst. Dabei können Schwingungen entstehen, die bei der Bearbeitung zu Ungenauigkeiten führen. In der Pilotanlage wurden deshalb Sensoren installiert, die Schwingungen von Hundertstel Millimetern und wenigen Millisekunden aufnehmen. Künftig werden die Daten in die Cloud gesendet und dort sofort ausgewertet, damit die Werkzeugmaschine rechtzeitig angepasst werden kann. Alle Daten werden gespeichert, sodass man jederzeit auf die Produktionshistorie zurückgreifen kann. Tritt ein Schaden auf, lässt sich der Produktionsprozess nachvollziehen und anhand der Daten erkennen, wo der Fehler entstanden ist.