Digitalisierung in der Produktion

 

Transforming Production Through Digitalization and AI

Produktion im Wandel

Digitalisierung ist nicht nur ein Buzzword, sondern fungiert als eine treibende Kraft, die die Art und Weise, wie wir produzieren, grundlegend verändert. Diese Revolution geht über die bloße Automatisierung hinaus, sie verwandelt Produktionsabläufe in intelligente, vernetzte und hochflexible Prozesse.
Die traditionelle Vorstellung von starren Fertigungsstraßen wird durch dynamische Netzwerke von intelligenten Maschinen ersetzt, die in der Lage sind, sich an sich verändernde Anforderungen anzupassen. Diese Flexibilität eröffnet ungeahnte Möglichkeiten für die maßgeschneiderte Produktion, bei der Produkte nicht mehr einfach nur hergestellt, sondern regelrecht geformt werden. 
Willkommen in einer Zukunft, in der Technologie und Produktion miteinander verschmelzen und uns neue Horizonte eröffnen. 

Was versteht man unter Digitalisierung in der Produktion?

Digitalisierung in der Produktion bezeichnet die Umwandlung traditioneller Fertigungsprozesse in digitale Formate und Ansätze. Dabei werden moderne Technologien (z. B. Internet of Things (IoT), künstliche Intelligenz (KI), Big Data und Automatisierung) eingesetzt, um Produktionsabläufe effizienter, flexibler und reaktionsschneller zu gestalten. Dies beinhaltet die Sammlung und Verarbeitung von Echtzeitdaten aus Maschinen, Anlagen und anderen Quellen, um fundierte Entscheidungen zu treffen, Engpässe zu vermeiden, Qualität zu gewährleisten und die gesamte Produktionskette zu optimieren. Die Digitalisierung ermöglicht eine nahtlose Integration von Informations- und Kommunikationstechnologien in die Produktion und trägt dazu bei, die Wettbewerbsfähigkeit, Effizienz und Innovationsfähigkeit von Unternehmen zu steigern.

Chancen und Herausforderungen der Digitalisierung

Die Entwicklung der Digitalisierung und KI in der Produktion eröffnet ein beeindruckendes Spektrum an Chancen und gleichzeitig ergeben sich aber auch Herausforderungen. Einerseits ermöglicht die Digitalisierung und KI in der Produktion die Automatisierung von Prozessen und damit eine präzise, fehlerfreie und rund um die Uhr laufende Produktion, was zu höherer Produktivität führt. Andererseits offeriert die Anpassungsfähigkeit digitaler Produktionssysteme die Herstellung individualisierter Produkte, die den spezifischen Kundenwünschen entsprechen.

Des Weiteren wird die schnelle Einführung neuer Produkte und Innovationen durch Simulationen und virtuelle Tests beschleunigt. Darüber hinaus  ermöglicht die Analyse von Produktionsdaten tiefere Einblicke in Prozesse und Leistungsindikatoren, um kontinuierliche Verbesserungen vorzunehmen. Nicht zuletzt können sich KI-gesteuerte Systeme an veränderte Bedingungen anpassen und ermöglichen eine schnelle Umstellung auf neue Produktanforderungen oder Marktveränderungen.

Zu den Herausforderungen zählt unter anderem die Integration von KI und Digitalisierung in bestehende Produktionsabläufe, was sich komplex gestalten kann und zudem oft Anpassungen an bestehenden Systemen bedarf. Außerdem erfordert die Einführung digitaler Technologien Investitionen in Infrastruktur, Schulung und Anpassung von Geschäftsprozessen.

Insgesamt bieten KI und Digitalisierung in der Produktion die Möglichkeit, Produktionsprozesse zu revolutionieren und Wettbewerbsvorteile zu erzielen, erfordern jedoch eine strategische Herangehensweise und die Überwindung von Herausforderungen.

Die passende Lösung für Ihr Vorhaben

Die Abteilung »Digitalisierung und KI in der Produktion« befasst sich mit der Integration von fortschrittlichen Digitalisierungstechnologien in Fertigungs- und Produktionsprozesse. Ziel der Abteilung ist die Entwicklung und Umsetzung innovativer digitaler Lösungen, die die Effizienz, Produktivität und Flexibilität in Produktionsumgebungen steigern. Konkret sieht das Profil wie folgt aus:

  • Shop Floor Management: Wir bieten umfassende Lösungen für ein effizientes und optimiertes Shop Floor Management. Unsere Ansätze reichen von der Prozessoptimierung bis zur Echtzeitüberwachung von Produktionsabläufen.

  • Informationslogistik und -technik: Mit unserer Expertise im Bereich Informationslogistik und -technik unterstützen wir Unternehmen dabei, ihre Datenströme zu optimieren und Informationen nahtlos innerhalb der Produktionsumgebung zu integrieren.

  • Datenverarbeitung: Unsere Datenverarbeitungslösungen helfen Ihnen, die riesigen Mengen an Produktionsdaten zu erfassen, zu analysieren und wertvolle Erkenntnisse für fundierte Entscheidungen zu gewinnen.

  • Künstliche Intelligenz: Wir nutzen Künstliche Intelligenz, um Ihre Produktionsprozesse zu optimieren und Erkenntnisse aus Daten zu gewinnen. Von maschinellem Lernen bis hin zu Predictive Analytics – wir unterstützen Sie bei der Nutzung von KI in der Produktion.
    Erfahren Sie mehr über das Thema künstliche Intelligenz.

  • Einrichtung von Digitalen Zwillingen: Durch die Nutzung Digitaler Zwillinge können wir Produktionsprozesse virtuell abbilden, wodurch Abläufe effizienter geplant und innovative Optimierungen realisiert werden können.

Unsere Expertise manifestiert sich in den folgenden Kernkompetenzen

Vernetzte Produktion

  • Informationslogistik und Datenmodelle für die flexible Vernetzung und Steuerung von (rekonfigunerbaren) Produktionssystemen
  • Adaptive Kommunikationsarchitekturen
  • Intelligente Datenmodelle (z. B. Digitaler Zwilling)

Wissensbasierte Technik

  • Aufbau und Nutzung von Wissensmodellen für eine flexible und expertengesteuerte Modellentwicklung
  • Ontologien
  • Modellgetriebenes Engineering
  • Automatisierte Erkennung von Anforderungen (z. B Prozess- und Logistikketten mittels Reasoning)

Maschinelles Lernen

  • Nutzung und Anpassung bestehender Algorithmen des maschinellen Lernens zur Steigerung der Produktivität und Robustheit in der Produktion:
  • Prozessüberwachung mittels Bildverarbeitung
  • Erkennung von Anomalien (z. B. Zeitreihen)

Unsere maßgeschneiderten Lösungen werden in enger Zusammenarbeit mit unseren Kunden entwickelt, um sicherzustellen, dass sie genau auf Ihre Bedürfnisse und Herausforderungen zugeschnitten sind. Mit unserem Angebotsportfolio helfen wir Ihnen, die Vorteile der Digitalisierung in der Produktion voll auszuschöpfen, ihre Prozesse zu optimieren und Ihre Wettbewerbsposition in der heutigen dynamischen Geschäftswelt zu stärken. 

Wir zeigen Ihnen gerne in einem unverbindlichen Beratungsgespräch, wie wir Ihre individuellen Herausforderungen im Kontext der »vernetzten Produktion« adressieren können. Kontaktieren Sie uns noch heute, um den ersten Schritt in Richtung einer zukunftsfähigen, vernetzten Produktion zu machen. 

Digitalisierung in der Produktion erleben

In der Lernfabrik für vernetzte Produktion wird das Konzept der »Digitalisierung in der Produktion« Realität. Die Fabrikumgebung dient als lebendiges Labor, in dem verschiedene Aspekte der digitalen Transformation in der Produktion erforscht und erprobt werden. Durch unsere Kooperation mit dem Mittelstand-Digital Zentrum Augsburg haben wir die Möglichkeit, insbesondere kleinen und mittelständischen Unternehmen maßgeschneiderte Möglichkeiten und ansprechende Lösungen zur gemeinsamen Zusammenarbeit anzubieten.

Kontaktieren Sie uns für Ihr individuelles Angebot!

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Nachhaltige Produktion durch Digitale Innovation: Grüne Wege in die Zukunft

Projekt zum Thema Nachhaltigkeit, Copyright: vegefox.com - stock.adobe.com
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In der heutigen Ära der Digitalisierung spielt das Thema Nachhaltigkeit eine entscheidende Rolle in der Produktionslandschaft. Die Verschmelzung von Technologie und Produktion ermöglicht nicht nur Effizienzsteigerungen, sondern eröffnet auch neue Wege zur Förderung der Nachhaltigkeit. Durch intelligente Datenanalyse und Vernetzung können Produktionsprozesse präziser gesteuert und Ressourcen optimal genutzt werden. So können Verschwendung und negative Umweltauswirkungen reduziert werden.
Insgesamt eröffnet die Verbindung von Nachhaltigkeit und Digitalisierung in der Produktion vielversprechende Wege, um umweltfreundlichere und zukunftsorientierte Herstellungsverfahren zu gestalten.

Weitere Infos rund um das Thema Künstliche Intelligenz

 

Künstliche Intelligenz in der Produktion

 

KI-Produktionsnetzwerk Augsburg

 

Praxisleitfaden »Künstliche Intelligenz«

Forschungsprojekte rund die Digitalisierung in der Produktion

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  • Projekt zum Thema Pultrusion
    © Fraunhofer IGCV | Bernd Müller

    Der Leichtbau spielt eine wichtige Rolle in den sich wandelnden Bereichen Mobilität und Energie. Er bietet die Möglichkeit, Materialien optimal auszunutzen und anwendungsspezifisch zu gestalten. Das FI:IL Forschungsvorhaben zielt darauf ab, kostengünstige sensorintegrierte FVK-Bauteile herzustellen, die eine ortsaufgelöste Bestimmung der aktuellen Belastungszustände ermöglichen. Durch die Kombination von Dehnungs- und Temperaturmessung mit einer innovativen Kommunikation über ein integriertes BUS-System sollen Funktionen, die normalerweise teuren Sensorsystemen vorbehalten sind, kostengünstig in die neuen Bauteile integriert werden. In Verbindung mit ressourcenschonenden Produktionsverfahren wie der Pultrusion besteht das Potenzial für kostengünstige Bauteile mit Funktionsintegration in Windkraftanlagen, Bauwerksversteifungen und Mobilitätslösungen.

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  • Projekt zum Thema Pultrusion
    © Fraunhofer IGCV | Bernd Müller

    Ziel des Projekts Saturn (Showcase durchgängig digitalisierte Pultrusion) ist die Entwicklung von digitalen Lösungen für die Produktionstechnologie zur Herstellung von faserverstärkten Kunststoffbauteilen. Insbesondere werden die Prozessdigitalisierung, das Management der Produktionsdaten und die Intelligente Faserführung mittels Künstlicher Intelligenz (KI) fokussiert.

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  • Titelbild, Kachel, Icon zum Thema Bestandsdigitalisierung
    © Fraunhofer IGCV | Bernd Müller

    In der Lernfabrik für vernetzte Produktion wird die Digitalisierung in der Fertigung und Montage kundenindividueller Produkte erlebbar gemacht. In unserem eintägigen Lernspiel können Besucher:innen Technologien, Systeme und Prozesse selbst ausprobieren, testen und vergleichen.

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  • Projekt zum Thema Künstliche Intelligenz, Copyright: A3 | Christian Strohmayr
    © A3 | Christian Strohmayr

    Ziel dieses Forschungsvorhabens ist es, einen Methodenbaukasten für die Auswahl und Umsetzung anwendungsfallspezifischer digitaler Assistenzsysteme in der variantenreichen Fertigung und Montage zu entwickeln. Dieser Baukasten soll Unternehmen anhand eines strukturierten Verfahrens ermöglichen, das für ihren jeweiligen Anwendungsfall optimale Assistenzsystem auszuwählen und einzuführen.

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  • Titelbild, Kachel, Icon zum Thema KI und maschinelles Lernen
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    Das Verbundprojekt SynDiQuAss beschäftigte sich in den vergangenen drei Jahren mit der Integration von Digitalisierung, Assistenzsystemen und Qualitätssicherung in ein System, das Arbeitsplätze, Fabrikplanung und Qualitätsdaten vernetzt, um den Arbeitsalltag einfacher und fortschrittlicher zu gestalten. Das Fraunhofer IGCV und weitere Projektpartner erhielten seit 2017 Fördermittel in der Höhe von 1,7 Millionen Euro für diese Forschung.

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  • Titelbild, Kachel, Icon zum Thema Mensch-Roboter-Kooperation
    © Zapp2photo - stock.adobe.com

    Der Forschungsverbund »FORobotics – mobile, ad-hoc kooperierende Roboterteams« verfolgt den innovativen Ansatz, die Fähigkeiten verschiedener Roboter zu Teams zu vereinen, um dadurch eine Produktivitätssteigerung zu erzielen.

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  • Titelbild, Kachel, Icon zum Thema Automated Fiber Placement in der Compositetechnik
    © Fraunhofer IGCV | Thomas Fischer

    Das Teilprojekt »KI@FiberPlacement« fokussiert die Erschließung des Potenzials von KI innerhalb der roboterbasierten und materialeffizienten Fiber Placement Gesamtprozesskette. Dafür müssen entsprechende Hardwarevoraussetzungen im Bereich der Anlagen- und Steuerungstechnik sowie im Bereich des Online-Prozess-Monitorings und im Aufbau einer neuen Systemarchitektur geschaffen werden.

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Weitere Kompetenzen und Leitthemen am Fraunhofer IGCV

 

Engineering und
nachhaltige Produktion

Wir sind überzeugt, dass eine nachhaltige Produktion im Zusammenspiel mit effizientem Engineering die Grundvoraussetzung für eine lebenswerte Zukunft ist.

 

Multimaterial-
lösungen

 

Recycling von
Composites

Mit zahlreichen Forschungsprojekten sorgen wir entlang der gesamten Recyclingkette für einen nachhaltigeren Umgang mit dieser Materialgruppe.  

 

Biologische
Transformation

Die Biologische Transformation bietet große Potenziale für ein nachhaltiges Wirtschaften.

 

Gießereitechnik

 

Künstliche Intelligenz (KI)

Schlauer produzieren – mit Künstlicher Intelligenz

Übersicht
Leistungsangebot

Das kann das Fraunhofer IGCV konkret für Sie leisten.

 

Zusammenarbeit mit dem Fraunhofer IGCV

Wir finden gerne eine individuelle Lösung für Sie.

FAQs zur Zusammenarbeit mit Fraunhofer

Hier finden Sie eine Übersicht der wichtigsten Fragen im Rahmen einer ersten Zusammenarbeit.