Agile and modular cyber-physical technologies supported by data-driven digital tools to reinforce manufacturing resilience (One4All)
Forschungsbereich Innovation und Bildung in der digitalen Gesellschaft | Dr. Michael Kohlgrüber | Mathias Cuypers | Dr. Tobias Wienzek | Beata Lewandowska
ONE4ALL zielt darauf ab, die Transformation von Produktionsbetrieben, insbesondere von KMU, in Richtung Industrie 5.0 (I5.0) voranzutreiben und ihre Widerstandsfähigkeit gegenüber unerwarteten Veränderungen der gesellschaftlichen Bedürfnisse zu stärken. Dies geschieht durch eine auf den Menschen und die Nachhaltigkeit ausgerichtete Entwicklung von rekonfigurierbaren cyber-physischen Produktionsmodulen, die nach dem Plug-and-produce-Prinzip funktionieren.
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ONE4ALL zielt darauf ab, die Transformation von Produktionsbetrieben, insbesondere von KMU, in Richtung Industrie 5.0 (I5.0) voranzutreiben und ihre Widerstandsfähigkeit gegenüber unerwarteten Veränderungen der gesellschaftlichen Bedürfnisse zu stärken. Dies geschieht durch eine auf den Menschen und die Nachhaltigkeit ausgerichtete Entwicklung von rekonfigurierbaren cyber-physischen Produktionsmodulen (RCPMs), die nach dem Plug-and-produce-Prinzip funktionieren. Diese werden aus selbst re-konfigurierbaren mobilen kollaborativen Robotern bestehen, die mit IOT-Geräten zur Echtzeitüberwachung und Vernetzung ausgestattet sind. Darüber hinaus werden die physischen Module und die von ihnen gesteuerten Prozesse digital durch datengesteuerte digitale Zwillinge nachgebildet und durch ein selbstlernendes, auf KI basierendes verteiltes und multidisziplinäres Entscheidungsunterstützungssystem gesteuert (DSS). Darüber hinaus werden im gesamten Projekt Open-Source-Ansätze gefördert, um die Interoperabilität der Komponenten zu erleichtern. Alles in allem werden die Komponenten durch eine intelligente Orchestrierungsplattform miteinander verbunden und effizient verwaltet, mit definierten Modulschnittstellen für RCPM, Produktion, Produktqualität, Nachhaltigkeitsaspekte, Geschäftsmodell, DSS und Helpdesk, um den Endnutzer in alles einzubeziehen, was in der gesamten Lieferkette vor sich geht, das Verständnis zu verbessern und die Entscheidungs-findung zu bewerten. Ein anpassungsfähiges Schulungsprogramm für die digitale Weiter-bildung wird während des gesamten Projekts durchgeführt, um die Belegschaft auf die I5.0-Transformation vorzubereiten und das Potenzial der Technologien voll auszuschöpfen. Die Resilienz der Produktionsabläufe wird durch eine bessere Antizipation von Nachfrage-änderungen und eine größere Handlungsflexibilität dank der digitalen Werkzeuge und der modularen und flexiblen Struktur, die in das gesamte System integriert sind, verbessert. Das Potenzial von ONE4ALL wird in zwei relevanten Umgebungen aus unterschiedlichen Sektoren (Agrar- und Ernährungswirtschaft und Pharmazeutik) demonstriert, die beide aufgrund ihrer hohen und schwankenden Nachfrage stark von Störungen betroffen sind und noch nicht vollständig von den I5.0-Transformationen betroffen sind. Folglich wird erwartet, dass das Projekt eine große Wirkung hat und replizierbar ist.
- IDENER RESEARCH & DEVELOPMENT AGRUPACION DE
- INTERES ECONOMICO (Spanien)
- Innopharma Research Ltd. (Irland)
- CRIT CENTRO DI RICERCA E INNOVAZIONE TECNOLOGICA SRL (Italien)
- EXELISIS IKE (Greece), SYDDANSK UNIVERSITET (Dänemark)
- AutomationWare S.r.l. (Italy), MADAMA OLIVA SRL (Italien)
- HOLOSS - Holistic and ontological solutions for sustainability (Portugal)
- orifarm Group A/S (Dänemark)
ONE4ALL zielt darauf ab, die Widerstandsfähigkeit und Flexibilität der Produktionslinien durch innovative modulare und rekonfigurierbare Technologien zu verbessern, bei denen der Mensch und die Nachhaltigkeit im Mittelpunkt stehen. Sobald der technologische Teil abgedeckt ist, besteht der nächste Schritt darin, die Integration
und das Verständnis bei den Endnutzern zu erleichtern, indem Open-Source-Protokolle und die Sicherheit der Menschen sowie deren Weiterbildung gefördert werden.
ONE4ALL wird durch eine vierstufige Methodik eine reibungslose und effiziente Entwicklung von TRL4 zu TRL6 mit klaren Kontrollpunkten innerhalb von vier Jahren sicherstellen. Stufe 0 konzentriert sich auf die Teamzusammenstellung, das technische Scouting und die Planung, Stufe 1 umfasst die Entwicklung der vorgeschlagenen innovativen Lösungen, Stufe 2 beinhaltet eine vorindustrielle Validierung in einer relevanten Umgebung, Stufe 3 die Installation der ONE4ALL-Technologien in den Einrichtungen der Endnutzer zu deren Demonstration und Stufe 4 die Demonstration in relevanten Umgebungen.
Dies geschieht im Rahmen der folgenden Arbeitspakete (WPs):
WP1: Bewertung der Auswirkungen auf den Menschen und die Nachhaltigkeit
WP2: Datengesteuerte digitale Zwillinge
WP3: Intelligente Orchestrierungsplattform
WP4: Innovatives re-konfigurierbares cyber-physisches Produktionsmodul (RCPM)
WP5: Demonstrationsaktivitäten und Evaluierung
WP6: Verbreitung, Verwertung und Kommunikation
WP7: Management und Koordination