Fraunhofer-Institut für Optronik, Systemtechnik und Bildauswertung IOSB

Selbstorganisation für flexible Fertigung und Logistik

Einer der Anwendungsfälle von Industrie 4.0 ist die ‚Selbstorganisierende Produktion‘. Schon in den ersten Dokumenten zu Industrie 4.0 findet sich die Vision, dass „intelligente Produkte (…) durch ihre Ad-hoc-Vernetzungsfähigkeit sowie durch Mitführung einer digitalen Produktbeschreibung dazu befähigt (sind), sich eigenständig durch die Produktion zu steuern[1].“

Selbstorganisation in der Fabrik ist meist mit dem Ziel einer flexiblen Fertigungssteuerung verbunden. Agentenbasierte Steuerungsansätze haben den Vorteil, dass unabhängige Agenten lokal schnell auf unvorhergesehene Ereignisse reagieren können. Die Vorteile zentraler Planung lassen sich angesichts häufiger Verzögerungen und Planumstellungen in der Praxis ohnehin nicht realisieren.

Selbstorganisation findet in der Werkshalle statt und auf der Ebene weltumspannender Lieferketten. Für viele Zulieferer ist es hier schwierig, die Planungshoheit und vertrauliche Informationen an einen zentralen Supply-Chain-Orchestrator zu übergeben. So entstehen Aufgaben der Selbstorganisation und der agentenbasierten dezentralen Planung: Mit dem IIC-Testbed ‚SmartFactoryWeb‘ hat das IOSB einen Marktplatz zur flexiblen Auslastung weltweit vorhandene Produktionskapazitäten entwickelt. Dieser Marktplatz ist verbunden mit einem detaillierten Beschreibungsmodell für vorhandene Produktionsfähigkeiten. Zudem gibt es die Möglichkeit der Online-Überwachung der Produktion.

Für unsere Kunden führen wir Fallstudien zur Einführung selbstorganisierter Produktion und Logistik durch. Weiterhin werden gezielt Algorithmen zur verteilten Planung entwickelt und in Simulationsumgebungen evaluiert.

[1] acatech (Hrsg.): Umsetzungsempfehlungen für das Zukunftsprojekt Industrie 4.0 - Abschlussbericht des Arbeitskreises Industrie 4.0, April 2013