Plug & Produce : Aufbau einer automatisierten Fertigungszelle für die Dreh- und Fräsbearbeitung

Abstract

Die mit "Plug & Produce" betitelte Diplomarbeit befasst sich mit der Problematik der Integration neuer oder zusätzlicher Komponenten innerhalb flexibler Fertigungszellen. Die damit verbundenen Aufwendungen stellen derzeit einen beträchtlichen Anteil an den Gesamtkosten bei der Errichtung und Inbetriebnahme derartiger Fertigungssysteme dar. Ziel ist es, zukünftig durch neuartige Konzepte und Lösungen vorhandene Einsparpotentiale auszuschöpfen und damit die Wirtschaftlichkeit flexibler Fertigungszellen entscheidend zu verbessern.<br />Der Titel der Arbeit leitet sich von dem als Vorbild herangezogenen "Plug And Play"-Konzept ab, welches im Bereich der Informationstechnologie bereits große Verbreitung gefunden hat. In Zukunft soll es möglich sein, Zellkomponenten lediglich durch physische Anbindung an das Leitsystem zu integrieren. Die Umsetzung dieser Vision setzt einen hohen Standardisierungsgrad voraus, um die spezifischen Funktionalitäten einzelner Systeme dem Zellrechner automatisch zur Verfügung stellen zu können.<br />Diesen Vorstellungen entsprechend beinhaltet die Aufgabenstellung der Diplomarbeit zum einen den Entwurf und Aufbau einer herkömmlichen flexiblen Fertigungszelle, die als Forschungs- und Demonstrationsobjekt eine Grundlage für die angestrebten Entwicklungen bilden soll, und zum anderen die Konzeption einer einheitlichen Kommunikationsstruktur sowie deren Umsetzung in Form von Softwareapplikationen. Zum Ende der Projektlaufzeit soll eine funktionsfähige flexible Fertigungszelle zur Verfügung stehen, mit der die Ergebnisse der ersten Entwicklungsstufe auf einer internationalen Messe für Automatisierungstechnik anhand eines realen Fertigungsablaufes präsentiert werden können.<br />Langfristig ist einerseits der Einsatz der Anlage für weiterführende Forschungsprojekte vorgesehen und andererseits eine Nutzung für Schulungszwecke im Rahmen des fakultätsübergreifenden Projektes "TU-Lernfabrik für Integrative Produktentstehung" geplant.<br />

This master thesis entitled 'Plug & Produce' deals with the problems arising from the integration of new or additional components into flexible manufacturing cells. The expense related to such an integration still represents a considerable share of the overall cost when implementing and launching these manufacturing systems.<br />Its aim is to fully tap the existing savings potential and thus significantly improve the cost-effectiveness of flexible manufacturing cells by means of new concepts and solutions.<br />The title of this paper is derived from the 'Plug & Play' concept, which has become a household name in the field of information technology. In the foreseeable future it ought to be feasible to integrate cell components into a host system by mere physical connection. The realisation of this vision requires a high degree of standardization in order to automatically feed the specific features of individual systems into a cell processor.<br />In accordance with these ideas there are two major tasks undertaken in this master thesis.<br />Firstly, the design and set-up of a conventional manufacturing cell which, as a model suitable for research and demonstration purposes, might act as the grassroots of further developments. It is intended to dispose of a functioning flexible manufacturing cell at the end of the project period Secondly, the development of a coherent communication structure and its implementation via software applications.<br />By means of an actual manufacturing sequence the results achieved in the first stage of this development process can then be demonstrated at international fairs for automation technology.<br />In the long run, the device will both serve as a starting point for further research (projects) as well as for instruction purposes within a project jointly run by several university departments ('TU-Lernfabrik für integrative Produktentstehung').