Ingenieure des KIT und Industriepartner arbeiten an der wirtschaftlichen Fertigung von individualisierten Industrie- und Konsumgütern
Vom Sportschuh bis zur Autoausstattung wünschen sich Kundinnen und Kunden immer individueller gestaltete Produkte. Industrie- und Konsumgüter mit hohem Individualisierungsgrad und Qualitätsanspruch in entsprechend kleineren Stückzahlen wirtschaftlich und konkurrenzfähig herzustellen, erfordert geeignete Fertigungsprozesse. Forscherinnen und Forscher des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) entwickeln gemeinsam mit Industriepartnern ein neuartiges Produktionsplanungssystem, das die hohe Produktivität und Genauigkeit von Spezialmaschinen mit der Flexibilität und Wandlungsfähigkeit von Industrierobotern kombiniert und sich sehr einfach bedienen lässt.
Unternehmen, die auf die steigende Nachfrage nach größerer Variantenvielfalt ihrer Produkte reagieren, haben einen Wettbewerbsvorteil, aber ihre Preise müssen sich häufig mit denen von Konkurrenzprodukten aus hocheffizienter, automatisierter und starrer Produktion messen. Sie stehen dann vor der Wahl zwischen starren Produktionslinien bei hoher Produktivität oder flexibler Fertigung mit niedriger Effizienz. Diesen Zielkonflikt aufzubrechen und hohe Flexibilität mit hoher Produktivität zu verbinden, ist das Ziel des Forschungsprojekts Wertstromkinematik. Dabei handelt es sich um einen vollkommen neuen Produktionsansatz. „Geeignete Produktionssysteme, die sich durch hohe Flexibilität und hohen Automatisierungsgrad gleichermaßen auszeichnen, existierten bisher nicht oder nur in Ansätzen. Unser Ansatz schließt diese Lücke“, sagt Edgar Mühlbeier vom wbk Institut für Produktionstechnik des KIT. Dort koordiniert der Maschinenbauer mit dem Schwerpunkt Steuerungstechnik die Entwicklung dieses innovativen Produktionssystems. Es kombiniert die hohe Produktivität und Präzision von Spezialmaschinen mit der Flexibilität von Industrie-robotern.
„Die Wertstromkinematik könnte die heutige Produktionslandschaft revolutionieren“, sagt Professor Jürgen Fleischer, Leiter des wbk und Initiator des neuartigen Produktionsansatzes. Sie könne große Hallen überflüssig machen und lange Lieferketten oder Produktionsausfälle aufgrund von Lieferengpässen verhindern. Die aktuelle Krise durch die Pandemie habe vor Augen geführt, wie schnell die Bänder stillstehen können, wenn Nachschub für die Produktion aus dem Ausland nicht rechtzeitig zur Verfügung stehe. „Wären unsere flexiblen Systeme im Einsatz, könnten regionale Betriebe im näheren Umkreis einspringen und die fehlenden Teile fertigen. Die Reduzierung von Transportwegen wäre zudem umwelt- und ressourcenschonend“, betont Fleischer.
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