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Vdélivré Production pour les saarIndustrie automobile nationale: Durable, Connecté, Resilient

problématique

Les changements structurels en cours (en raison de la décarbonation, de l'électrification, etc.) dans le secteur automobile devront inévitablement conduire à l'adaptation de produits et services existants, mais aussi au développement de produits et services entièrement nouveaux et innovants. Afin de préserver la compétitivité et de consolider la position des sites de production (en l'occurrence principalement des PME), il est nécessaire de s'adapter aux défis technologiques (innovations fréquentes en matière de processus et de produits, efficacité des ressources et de l'énergie, optimisation de l'utilisation des machines, etc.) ainsi qu'aux défis socio-économiques (variation de la demande, mondialisation, évolution démographique). Afin de pouvoir réagir à court terme à l'évolution des conditions limites, la flexibilité et la reconfigurabilité (capacité de conversion) des environnements et des installations de production sont indispensables. En outre, il est essentiel de favoriser la concentration des employés et de pouvoir communiquer le statut et les capacités de production en interne et dans l'ensemble de l'entreprise. Grâce à l'innovation technologique et à une plus grande concentration sur les échanges d'informations internes (production en réseau) et externes (production distribuée), les petites et moyennes entreprises peuvent s'affirmer dans la concurrence mondiale et intragroupe.

Objectif

L'objectif du projet de recherche est d'explorer les bases et les technologies d'une production distribuée, connectée et centrée sur l'homme afin d'assurer une plus grande capacité de transformation dans l'économie. Afin de garantir la transférabilité, les éléments de base suivants sont donc abordés:

• Standardisation des interfaces, des formats d'échange de données et des sémantiques pour faciliter l'échange de données et la compréhension des données
• Communication et mise en réseau des ressources de production pour la transmission automatique d'informations horizontales et verticales
• Sécurité opérationnelle et d'attaque des ressources de production communicantes
• Transformabilité et résilience des ressources de production (en considérant les systèmes robotiques comme un composant courant de l'automatisation des processus)
• Gestion et organisation de l'évolution des structures du système de production et des profils de compétences des employés
Modélisation de systèmes partiels et globaux pour assurer la transparence et identifier les potentiels d'optimisation

Procédure à suivre

Dans le cadre du projet de recherche, ces éléments de base doivent être transformés en une image numérique commune de systèmes de production réels. Le projet s'articule autour des modules de travail suivants:
En ce qui concerne les modules de travail respectifs, les priorités suivantes sont abordées:
1. Conception et délimitation des éléments fondamentaux du système: Sélection et définition de normes et de concepts pour un accès contrôlé à toutes les informations d'un actif de production (données sur les produits, les processus et les intrants) - comparable à un module de gestion (AP1)
2. Création/fabrication de produits: Développement d'un système expert pour aider les employés à paramétrer de nouveaux procédés de fabrication (AP2)
3. Ressources de production adaptatives agiles: Développer une ressource agile et adaptative basée sur des matériaux intelligents pour soutenir directement l'employé au niveau du magasin et assurer le flux de données entre les composants réels et numériques (AP3)
4. La robotique adaptative: Développement et mise en œuvre d'approches conventionnelles et d'apprentissage pour l'étude simulative (études de collision, essais d'accessibilité, planification ferroviaire) des systèmes robotiques intelligents existants pour la vérification numérique et la transmission vers l'environnement de production réel (AP4)
5. Planification & Optimisation: Alignement des capacités entre l'évolution des spécifications du produit et les ressources opérationnelles pour mettre en œuvre des stratégies d'optimisation axées sur la simulation (AP5)
6. Orchestration du système de production: Développement d'un système d'exécution de fabrication hautement flexible (MES) pour l'orchestration des ressources de production (AP6)
7. Système multicapteur & Fusion de données: Développer une approche globale de l'analyse prédictive des pièces d'usure sur le système de production et enrichir le jumeau numérique avec des conclusions pertinentes (AP7)
8. Sécurité industrielle: Enrichissement du jumeau numérique développé avec des informations de sécurité pertinentes et développement de contrôles de sécurité automatisés basés sur ces informations (AP8)
9. Gestion de projet et mise en œuvre dans un démonstrateur: Construction d'un démonstrateur physique avec des modules logiciels pour la réalisation d'une production distribuée sur le ZeMA (AP9)

Concept de valorisation

Les perspectives de réussite scientifique du ZeMA sont encore renforcées par la définition de normes dans le domaine de la production connectée et la mise en place d'un scénario de démonstration représentatif. La vérification technique des résultats de la recherche par la mise en œuvre pratique des résultats au sein d'un démonstrateur sur roues industrielles constitue à la fois la base de la preuve des chances de succès et de la transférabilité à d'autres secteurs.
En outre, le démonstrateur peut être davantage utilisé pour l'apprentissage et les mesures de formation continue. Par exemple, des formations et des séminaires dans le domaine de la production en réseau, de la mise en place de jumeaux numériques, de la sécurité et de la qualité des données ainsi que des projets de recherche supplémentaires sur des thèmes tels que la mise en service virtuelle d'installations et l'exploitation économe en énergie d'installations, etc. En outre, des offres peuvent être élaborées en coopération, par exemple, avec le réseau automobile de la Sarre. En fin de compte, les résultats obtenus ici peuvent être utilisés directement dans le contexte de projets de transfert. Dans le cadre des projets actuels et de leurs successeurs (KomZetSaar - Centre de compétences pour les PME 4.0, RZzKI - Centre régional d'avenir pour l'IA et la transformation numérique), les connaissances scientifiques peuvent être partagées directement avec des entreprises régionales, en particulier des PME.