Projet de recherche NeWiP

1. Démonstrateur pour le scénario d'application ZF Friedrichshafen AG

problématique:

Les produits défectueux sont révisés après le contrôle de qualité dans une zone de réparation. Des postes de travail individuels sont disponibles pour la réparation, la réparation elle-même est principalement effectuée manuellement. En raison de la complexité du produit, de la diversité des variantes et des exigences croissantes des clients, les problèmes suivants se posent:

– Insuffisance du contrôle et de la documentation des processus de réparation mis en œuvre

– La formation et la qualification des nouveaux employés prennent beaucoup de temps et sont très étendues

Dans le scénario d'application et dans le démonstrateur, des solutions ont donc été développées pour réaliser, d'une part, un contrôle des processus critiques (FMEA) et, d'autre part, assister le collaborateur dans le processus.

Avantages de la solution:

L’utilisation d’une assistance et d’une formation «sur le tas» adaptées aux besoins de l’employé permet la formation et la qualification continues des employés. Une préparation flexible du plan de travail, avec des processus en même temps dépendants des variantes, peut également être garantie. En outre, la documentation client présente des avantages, car les différents systèmes utilisés permettent de contrôler et de documenter les processus de réparation.

2. Démonstrateur pour le scénario d'application Woll Maschinenbau GmbH

problématique:

Pour la production des solutions individuelles du client dans la construction de machines spéciales, des dessins techniques analogiques sont utilisés, selon les spécifications desquels des pièces individuelles, des sous-ensembles et, en fin de compte, l'installation sont fabriqués et montés. L'utilisation d'un dessin technique analogique n'est pas un problème en soi, mais cela pose des difficultés en cas de modifications de composants et d'assemblages en production. Celles-ci sont aujourd'hui le plus souvent inscrites à la main sur les dessins techniques, ce qui peut entraîner, d'une part, une perte d'information, des annotations méconnaissables ou, d'autre part, des répétitions d'erreurs lorsque les modifications résultant de la transmission liée au papier sont saisies trop tard ou ne sont pas saisies dans la construction. À cela s’ajoute le problème de la traçabilité et du marquage des matériaux et des composants ou sous-ensembles dans la construction de machines spéciales.

Avantages de la solution:

La solution développée dans le scénario d'application spécifique permet la documentation et la communication numériques et opportunes des modifications, tout en conservant le dessin technique analogique dans l'environnement de production ou de chantier. La solution est mobile (tablette, téléphone intelligent, etc.) et peut donc être utilisée aussi bien dans l'environnement de production que sur les chantiers de construction, etc. En plus de diverses fonctions pour la documentation d'une modification, des informations supplémentaires telles que le dessin technique numérique peuvent également être récupérées.

Technologies utilisées / Développement:

Le démonstrateur présente, d'une part, l'application développée pour documenter les modifications et, d'autre part, différentes possibilités de marquage des matériaux. L'application développée pour la documentation des modifications est une solution mobile et peut par exemple être utilisée sur une tablette. Pour le département de conception, un plug-in logiciel a été développé à l'aide duquel un code Auto-ID (QR ou DMC) est appliqué au dessin technique, soit dans le programme CAO, soit lors de la conversion de fichiers de dessin en PDF. Celui-ci permet une identification claire du dessin technique. Lors de la documentation d'une modification, le code Auto-ID est scanné et les informations relatives au dessin technique sont chargées numériquement. Grâce à l'application, l'employé dispose de plusieurs fonctions pour la documentation d'une modification du composant et du dessin technique. D'une part, la modification peut être effectuée directement dans la version numérique à l'aide d'un stylo tablette, d'autre part, des photos des faits peuvent être prises et commentées. Un stylet «intelligent» est également disponible dans le démonstrateur, qui permet à l’employé de continuer à noter manuellement les modifications sur le dessin technique, mais qui sont capturées par une caméra intégrée et également directement numérisées.

3. Démonstrateur du scénario d’application Imperial – une société du groupe Miele

problématique:

Dans le scénario d'application Imperial du projet de recherche, le thème de la transparence dans la production était au premier plan. La production de cuisinières à vapeur sur le site de Bünde a été examinée. L'usine produit à très haute valeur ajoutée les différentes familles de cuiseurs vapeur et leurs variantes. Mis à part quelques points spécifiques dans la production (p. ex. Audit) dans lequel un retour d'information automatisé des produits et des résultats d'audit est effectué, les planificateurs et les chefs d'équipe ont souvent besoin d'un retour d'information manuel dans les opérations quotidiennes. En particulier en cas d'événements imprévus, des séances de vote intensives en personnel sont nécessaires pour évaluer l'état actuel et prendre une décision sur la poursuite de la production. Dans le scénario, les thèmes du MES, de la connexion des machines et des chariots intelligents ont donc été suivis et des solutions ont été développées. Le démonstrateur disponible sur le ZeMA comprend les deux chariots intelligents développés dans le cadre du projet.

Avantages de la solution:

Les chariots sont équipés de différents capteurs qui permettent d'identifier le chariot, de le localiser, d'obtenir des informations et des retours, ainsi que de surveiller les emplacements individuels du chariot. Dans l'ensemble, le chariot de matériaux offre ainsi la possibilité d'envoyer en permanence un retour d'information sur l'état actuel, ce qui permet de visualiser dans le MES les détails de l'emplacement et du stock de matériaux. L’utilisation de «capteurs industriels» robustes permet l’utilisation des chariots dans l’environnement de production et de montage. Cependant, les prix actuels des capteurs font obstacle à une utilisation généralisée.

Technologies utilisées/développement:

Différents capteurs ont été installés dans le démonstrateur et les deux chariots intelligents afin de créer un support technologique pour d'autres tests en cours de développement. Par exemple, les chariots de matériaux disposent de systèmes redondants pour l'enregistrement des stocks (enregistrement manuel jusqu'à l'enregistrement entièrement automatique). Les chariots sont équipés de balises pour l'identification et la localisation à l'aide de la valeur RSSI. Les écrans E-Ink permettent de visualiser le matériau chargé et l'application associée directement sur le chariot. Pour l'enregistrement des stocks dans le chariot de matériaux, on utilise d'une part des capteurs radio et d'autre part la technologie RFID UHF. L'utilisation de la technologie RFID UHF en combinaison avec des LED permet également la mise en œuvre d'un guidage des employés lors de l'alimentation ou du prélèvement de matériaux. Ainsi, les différentes machines à sous peuvent être équipées de LED et un Pick-to-Light peut être réalisé. Pour les chariots, un programme de contrôle a été développé afin de relier les différentes technologies et de transmettre les données au système MES de XETICS utilisé dans le scénario. La connexion des chariots au MES s'effectue via une interface API REST.

4. Démonstrateur pour le scénario d'application XENON Automationstechnik GmbH

problématique:

Dans le scénario d'application XENON, l'accent était mis sur le développement d'outils pour la mise en réseau d'experts dans la construction d'installations de production. XENON développe et produit des installations de production selon les spécifications du client. La coordination avec le client est à tout moment un élément important de l'exécution du projet ainsi que le traitement interne des données et informations pertinentes pour le projet. La disponibilité des données actuelles et l'estimation de l'impact des changements à court terme sont essentielles pour les phases de création de l'offre, de création de l'installation et de service. Le projet a donc développé des outils pour aider les planificateurs et les développeurs pendant la phase de conception de l'installation et pour rendre le travail avec le client plus transparent; pour la phase de service, une plate-forme de service a été développée pour mettre en œuvre plus rapidement et plus efficacement les demandes des clients et les activités de service en coordination avec le client.

Avantages de la solution:

Les solutions et outils développés soutiennent les collaborateurs, principalement dans le domaine de la planification et du développement ainsi que dans le service après-vente. La nature de plate-forme et de mise en réseau des solutions permet à la fois d'améliorer la coordination interne entre les personnes et les équipes et d'impliquer des experts externes du client. D'autres outils prototypes aident les employés, par exemple, à réviser les cahiers des charges, à comparer les modifications ou à décrire les ensembles de données pour des recherches plus efficaces.

Rapport final et publication

Müller, R. et al.: NeWiP – Nouvelles méthodes de production guidée par l’information. Paru dans Rapports de recherche Technique et organisation du montage, volume 2. ISBN: 978-3-8440-6580-0. Aix-la-Chapelle, Shaker-Verlag, 2019.

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Conférences et publications lors de conférences

2017

Müller, R. et al.: Communication dans le processus de création d’installations – Plateforme de soutien à la communication entre le client et le constructeur d’installations. wt Atelierstechnik Online millésime 107 (2017) H. 9

Müller, R. et al.: Development of a lean information and communication tool to connect and digitize company departments in small and medium-sized enterprises. The thirteenth International Conference on Autonomous Systems, Barcelone, 2017.

Müller, R. et al.: Outil d'information centré sur l'homme pour la mise en réseau au sein de l'entreprise. Homme et ordinateur, Ratisbonne, 2017.

Müller, R. et al.: Lean information and communication tool to connect shop and top floor in small and medium-sized enterprises. 27e Conférence internationale sur l'automatisation flexible et la fabrication intelligente, Modène, 2017.

Müller, R. : Consistent provision of information through cyber-physical systems at an assembly machine manufacturer. 67th CIRP General Assembly, Lugano, 2017

Müller, R. et al.: La direction de l'usine distribue des informations. Handling, cahier 1-2, éd. v. Born, P., WEKA Business Medien GmbH, 2017, p. 50-51

2018

Müller, R. et al.: Towards an integrated knowledge management system for small and medium-sized enterprises in the field of assembly system engineering. eKNOW 2018 The Tenth International Conference on Information, Process, and Knowledge Management, Rome, 2018.

Müller, R. et al.: Communication and knowledge management platform for concurrent product and assembly system development. 7th International conference on Changeable, Agile, Reconfigurable and Virtual Production (CARV2018), Nantes, 2018.

Müller, R. et al.: Boîte à outils Industrie 4.0 pour la numérisation des processus de production, à l'exemple d'un chariot de matériaux connecté. 27. Congrès allemand sur le flux de matériaux, Munich, 2018.

Müller, R. et al.: Development of an intelligent material shuttle to digitize and connect production areas with the production process planning department. 51th CIRP Conference on Manufacturing Systems, Stockholm, 2018.

Müller, R. et al.: Information and data structure to create flexible work plans for worker assistance system used at rework site. Procedia CIRP, vol. 79, éd. v. Teti, R.; D’addona, D.M., CIRP, S.147-152, Naples, 2018.

Müller, R. et al.: Worker centered cognitive assistance for dynamically created repairing jobs in rework area. Procedia CIRP, vol. 72, éd. v. Wang, L., CIRP 2018, pp. 141-146

Möhwald, H. et al.: Industrie 4.0 – Impliquer le personnel. Exemples de cas tirés de la pratique de l'entreprise. Groupe de travail «Industrie 4.0 – Impliquer le personnel», Leipzig, 2018.

2019

Müller, R. et al.: Planification de la production en ligne basée sur la simulation. 29th International Conference on Flexible Automation and Intelligent Manufacturing, Limerick, 2019.

Müller, R. et al.: Introduction de systèmes cyberphysiques pour la planification/le contrôle en ligne des processus de production dans une PME. wt Ateliers techniques Online millésime 109 (2019) H. 4

Müller, R. et al.: habiliter les installations et les machines existantes à interconnecter les entreprises. Magazine numérique des PME «La science rencontre la pratique», numéro 12, 2019.

Müller, R. et al.: Networking of top- and shop floor by a lean information communication tool to control and optimise production processes. 52nd CIRP Manufacturing Systems Conference, Ljubljana, 2019.

Müller, R. et al.: Systèmes d’assistance aux travailleurs intelligents et flexibles – plate-forme d’assistance aux travailleurs pour la planification de l’assistance aux travailleurs et le retravail en tant qu’exécution d’une assistance aux travailleurs. Proceedings of the 13th International Joint Conference on Computer Vision, Imaging and Computer Graphics Theory and Applications (VISIGRAPP 2018), volume 2, éd. v. Richar, P.; Chessa, M.; Braz, J., Insticc, Funchal, 2019

Müller, R. : Cognitive worker assistance for dynamically created repairing jobs in the rework area. 68e Assemblée générale du CIRP, Tokyo, 2019.

Müller, R. et al.: Système d'assistance cognitive situationnelle dans la zone de travail. 29th International Conference on Flexible Automation and Intelligent Manufacturing, Limerick, 2019.

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Conférences lors de colloques et de groupes de travail industriels

Müller, R. : Nouvelles méthodes de production guidées par l’information – stratégies, approches, scénarios d’application. 9. Réunion de montage, Sarrebruck, 2017.

Schmitt, K-J.; Burkhard, D. : Outil d'information centré sur l'homme pour la mise en réseau au sein de l'entreprise. Groupe de travail industriel « Montage stable pour l’avenir » Bosch Rexroth. Stuttgart, 2017.

Schmitt, K-J.; Burkhard, D. : Mise en réseau de la chaîne de création de valeur au sein de l'entreprise, numérisation du shop-floor et du top-floor en fonction des besoins et des exigences d'une PME. Centre des PME 4.0, Sarrebruck, 2017.

quatre pieds, R.; Ahmadi, A.; Burkhard, D. : Systèmes de production agiles pour la planification et le contrôle en ligne grâce à la numérisation de la chaîne de valeur chez Imperial-Werke oHG. Projets collaboratifs de l'événement final VDMA. Francfort, 2018

Burkhard, D. : Numérisation d'installations et de machines de fabrication existantes. Centre de compétences pour PME 4.0, Sarrebruck, 2018

Burkhard, D. : Accroître l’efficacité grâce à la mise en réseau de la production – Introduction à la mise en réseau de la production dans différents secteurs de l’entreprise. Centre des PME 4.0, Saarwellingen, 2018

Müller, R. : Nouvelles méthodes de production guidées par l’information – exemple et application. 11. Réunion de montage, Sarrebruck, 2019.