Projekte

Jedes Jahr realisieren wir zahlreiche Centerprojekte, die aus einem Pool von Projektideen von unseren Mitgliedern ausgewählt werden. Daraus entstehen u. a. Innovationsprojekte, Expert Circles und Studien, die aktuelle Herausforderungen unserer Mitglieder adressieren und aktuelle Markttrends einbeziehen.
Centerprojekte

Laufende Projekte 2024 / 2025

Digital Twin for Predictive Maintenance

Innovationsprojekt

Projektlaufzeit:
September 2024 – April 2025

Ziel:
Entwicklung von prädikativen Wartungsstrategien für Hochregallager-Shuttles.

Lösung:
Das Projekt kombiniert fortschrittliche digitale Zwillinge, Machine Learning, IoT-Plattformen und Cybersicherheitslösungen, um eine produktorientierte Predictive Maintenance zu realisieren.

Technologien:

  • Dematic Shuttle: Beispielanlage für die Anwendung von Predictive Maintenance.
  • IoT-Plattform: Ermöglicht die Integration und Verarbeitung von Maschinendaten.
  • Machine Learning: Zur Anomalie-Erkennung und Vorhersage von Defekten.
  • Sensorik: Zur Datenerfassung bei Neu- und Bestandsanlagen.
  • Maintenance-Planning-System: Zur Optimierung und Planung von Wartungsstrategien.
  • Cybersicherheitslösungen: IT-Kommunikations- und Zugriffsmanagement, unterstützt durch die Data-Communication-Matrix.

Highlights:
Ein Demonstrator in der Demofabrik Aachen zeigt die Machbarkeit des Ansatzes und verdeutlicht den Nutzen für Neu- und Bestandsanlagen. Die Integration eines sicheren IT- und Zugriffsmanagements erhöht die Cybersicherheit und gibt Unternehmen ein starkes Werkzeug an die Hand, um sich gegen Bedrohungen zu schützen.

Digital Twin for Predictive Maintenance

Center DIO/GenAI

Partner:

PRECIRC

Laserbasierte Reparaturprozesskette zur Steigerung der Ressourceneffizienz in der Kreislaufwirtschaft metallischer Präzisionsbauteile

Forschungsprojekt

Projektlaufzeit:
Januar 2023 – Dezember 2025

Gefördert durch:
Bundesministerium für Bildung und Forschung

Reparaturprozesskette PRECIRC

Center DIO

Ziel:
Entwicklung einer automatisierten hybriden Prozesskette für die nachhaltige Reparatur von metallischen Bauteilen.

Lösung:

PRECIRC entwickelt eine automatisierte, laserbasierte Prozesskette, die KMUs in die Lage versetzt, beschädigte metallische Präzisionsbauteile nachhaltig und effizient zu reparieren. Dies erfolgt in den drei Schritten: Subtraktiver Materialabtrag, additiver Materialaufbau mithilfe des Extremen Hochgeschwindigkeits-Laserauftragschweißens (EHLA) und Nachbearbeitung.

Technologien:

  • EHLA-Verfahren: Präziser, schneller Materialaufbau
  • Subtraktive Fertigung: Exakte Schadstellenbearbeitung und Endkonturierung
  • IT-Architektur: Flexibles Konzept, das Datenmanagement und Rückverfolgbarkeit gewährleistet, besonders geeignet für die Integration in kleinen und mittelständischen Unternehmen (KMU)

Highlights:
PRECIRC adressiert die Herausforderungen der Kreislaufwirtschaft durch die Kombination von High-Tech-Fertigungsverfahren mit ressourcenschonender Prozessgestaltung. Es ermöglicht eine nachhaltige Nutzung metallischer Präzisionsbauteile bei gleichzeitiger Reduktion von Abfall sowie Kosten.

Abgeschlossene Projekte

Event-Driven-Production-Order (EDPO)

Innovationsprojekt

Projektlaufzeit:
November 2023 – November 2024

Ziel:
Ablösung von statischen Papierdokumenten, etwa Laufzettel zu Fertigungsaufträgen, durch eine eventbasierte, automatisierte Prozesssteuerung.

Lösung:
Das EDPO-System kombiniert modernste Technologien, um Produkte präzise zu lokalisieren, Bauteile zu dokumentieren und Echtzeit-Informationen zu Prozessschritten sowie Produktstatus auszugeben und ersetzt so den klassischen Laufzettel. Alle Prozess- und Produktzustandsänderungen werden automatisch in das ERP-System übertragen.

Technologien:

  • SAP ERP-System: Grundlage für die Prozesssteuerung und Datenintegration
  • Loopa IoT-Plattform: BLE-Lokalisierung per Distanzmessung zwischen Sender und Empfänger
  • BLE-Beacons: Erweiterung des Funktionsumfangs durch neue Sensordaten wie Temperatur, Timestamps, relative Koordinaten oder Schock/Beschleunigung
  • Computer Vision: KI-basierte Bildverarbeitung mit CCTV-Kameras.

Highlights:
Das Projekt demonstriert die digitale Konvergenz zwischen Computer Vision und Track-and-Trace-Systemen, wodurch Produktionsprozesse intelligent automatisiert und optimiert werden können. Am Beispiel der Kreislaufwirtschaft kann der Demonstrator in der Demonstrationsfabrik Aachen (DFA) betrachtet und getestet werden.

Partner:

5G Vision Enabled Smart Torque Tool (5G VESTT)

Innovationsprojekt

Projektlaufzeit:
Oktober 2023 – Oktober 2024

Ziel:
Automatisierte Schraubfall-Erkennung und Torquedokumentation für Montageprozesse: Mithilfe von 5G-Konnektivität, Computer Vision und zusätzlichen Daten aus der Inertial-Measurement-Unit (IMU) soll eine präzise Erkennung und Parametrisierung von Schraubfällen in 3D-Räumen erreicht werden, um auf diese Weise die Automatisierung und Effizienz von Montageprozessen zu verbessern.

Lösung:
Das Projekt zeigt die Integration von 5G-Vision-Technologie in Montageprozesse am Beispiel eines Akkuschraubers, der mit einer Kamera ausgestattet ist. Ein Proof-of- Concept demonstriert die Realisierbarkeit einer intelligenten Werkassistenz-Lösung.

Technologien:

  • Akkuschrauber mit Kamera: Ausgestattet zur Erfassung von Schraubfällen
  • Computer Vision Modell: Zur Erkennung der Schraubfälle
  • Power Focus 6000: Parametrisierung des Drehmoments
  • IMU: Zur präzisen Erfassung von Bewegung und Orientierung
  • 5G-Konnektivität: Ermöglicht die Echtzeit-Datenübertragung und -verarbeitung.
  • Dashboard für Prozessunterstützung: Visualisierung der erfassten Daten und Feedback für den Werker.

Highlights:
Ein Demonstrator in der Demonstrationsfabrik Aachen zeigt die praktischen Vorteile der Lösung und demonstriert, wie 5G, Computer Vision und IMU-Daten in Montageprozessen eingesetzt werden können. Der Prototyp bildet die Grundlage für die Entwicklung eines praxisfähigen Werkzeugs für die Industrie.

Partner:

Logistikoptimierung durch datenbasierte Routenplanung

Beratungsprojekt

Projektlaufzeit:
Juli 2023 – Juni 2024

Ziel:
Entwicklung eines Demonstrators für eine effiziente Routenplanung und Echtzeit-Optimierung durch Digitalisierung. Der Demonstrator aufzeigen, wie eine dynamische Anpassung der Route während des Transports erfolgen und auf plötzliche Veränderungen, wie Verzögerungen oder Störungen, reagiert werden kann.

Lösung:
Der Demonstrator für die datenbasierte Routenplanung wird als Referenzfall mit einer Gitterbox entwickelt, die den Transport von Gütern durch ein Intermodal-Netzwerk simuliert. Sie berücksichtigt u. a. folgende Funktionen und Merkmale: individuelle Routenfindung und Optimierung, Echtzeit-Reaktion auf Änderungen, Transportbudget, Quantencomputing, Sensorik, intelligente Ladungsträger.

Technologien:

  • Intermodale Transportnetzwerke zur Verbindung verschiedener Transportmittel (Lkw, Schiff, Zug, Flugzeug).
  • Quantencomputing zur schnellen Bearbeitung komplexer Berechnungen für Routenoptimierungen.
  • Sensorik zur datengestützten Entscheidungsfindung.
  • Intelligente Ladungsträger zur Optimierung des Logistikprozesses.

Highlights:
Ein physischer Demonstrator wird aufgebaut, der das Miniaturabbild von Deutschland darstellt und die Routenoptimierung durch ein realistisches Transportnetzwerk simuliert. Auf diese Weise ist es möglich, die Vorteile der Lösung zu testen und zu veranschaulichen.

e.Guard

Frühzeitige Fehlererkennung zur Vermeidung von Brandrisiken und Maschinenstillständen

Innovationsprojekt

Projektlaufzeit:
Oktober 2023 – Mai 2024

Ziel:
Sicherheits- und Wartungsoptimierung für Maschinen und Anlagen, um Fehler frühzeitig zu erkennen und Brandrisiken sowie Maschinenstillstände zu vermeiden.

Lösung:
Das e.Guard-System bietet eine unabhängige Lösung zur Fehlererkennung und Brandprävention für Maschinen und Anlagen. Die Integration von Differenzstrommessung ermöglicht es, Fehler zu erkennen, bevor es zu einem Schaden oder einem Brand kommt. Das System unterscheidet zwischen wartungs- und sicherheitsrelevanten Anomalien und kann diese umgehend an verantwortliche Personen melden.

Technologien:

  • Differenzstrommessgeräte (Residual Current Monitoring – RCM) zur Überwachung von Fehlerströmen
  • Einbau von RCM-Wandlern an kritischen Maschinen wie Laserschneidern, Kompressor-Stationen und mobilen Schweißgeräten, um den Energieversorgungsweg zu überwachen und Fehlerströme in einer frühen Phase zu erkennen.
  • Dashboard-Visualisierung (Grafana) zeigt Betriebszustände und Anomalien übersichtlich an, mit der Möglichkeit, die Analyse in Detail-Dashboards zu vertiefen.
  • Energiequalitätsmonitoring mithilfe von integrierten Prozessorientierten Qualitätsmanagement (PQM)-Systemen liefern Daten über Spannung, Wirkenergie, Frequenz und Jitter, die helfen, um die Qualität der Energieversorgung zu überwachen und mögliche Wartungsprobleme frühzeitig zu erkennen.

Highlights:
Livebetrieb in der Demonstrationsfabrik Aachen: Das e.Guard-System wird in Echtzeit betrieben und überwacht Maschinen, um eine kontinuierliche Fehlererkennung und Wartungsoptimierung zu ermöglichen. Die Lösung lässt sich problemlos in bereits bestehende Maschinen und Anlagen integrieren und ermöglicht so eine einfache Skalierbarkeit.

Partner:

AI CAM Quality Inspection

Beratungsprojekt Fertigungsindustrie

Projektlaufzeit:
Februar 2024 – Mai 2024

Ziel:
Steigerung der Produktivität und Reduktion des Ausschusses durch KI-gesteuerte Qualitätsinspektion, effiziente Fehlererkennung und Entlastung von Mitarbeitenden in der Serienproduktion mithilfe von Computer Vision und Machine Learning.

Lösung:
Die Lösung besteht aus einer Arbeitsstation mit einem Kameraaufbau und Computer Vision. Dies ermöglicht es, mehrere Bauteile gleichzeitig auf verschiedene Fehlerarten zu prüfen. Die Künstliche Intelligenz (KI) analysiert das Bild und identifiziert multifaktorielle Fehler, die für den Menschen schwer erkennbar sind. So lassen sich eine automatisierte Fehlererkennung realisieren und Mitarbeitende von repetitiven Aufgaben entlasten.

Technologien:

  • Kamera zur Bildaufnahme der Bauteile.
  • Computer Vision zum Erkennen und Klassifizieren von Fehlern in den Bauteilen.
  • Machine Learning zum Training des KI-Modells sowie zur Verbesserung der Fehlererkennung

Highlights:
Das Projekt wird in Zusammenarbeit mit einem Automobilzulieferer umgesetzt, um die Industriekompatibilität und Anwendbarkeit der Lösung sicherzustellen. Das zum Einsatz kommende KI-Modell wird kontinuierlich verbessert und optimiert, um flexibel auf wechselnde Produktionsbedingungen und unterschiedliche Bauteile anpassbar zu sein.

5G AR Remote Supported Service

Augmented-Reality-gestützter Fernservice für effiziente Fehlerbehebung

Innovationsprojekt

Projektlaufzeit:
Juni 2023 – Oktober 2023

Ziel:
Erhöhung der Servicequalität und Minimierung von Ausfallzeiten durch Angebot eines effizienten Remote-Supports mithilfe von Augmented Reality (AR) und 5G-Technologie.

Lösung:
Die Kombination aus AR-Technologie und Remote-Expert:innen-Support ermöglicht eine nahtlose Zusammenarbeit zwischen Servicetechniker*innen n vor Ort und Fachleuten aus der Ferne. Sie umfasst AR-basierte Arbeitsanweisungen, KI-gestützte Fehlererkennung, Optimierung der Dokumentation und die Integration in das 5G-Netzwerk für eine stabile und schnelle Datenkommunikation.

Technologien:

  • Dematic Shuttle: Beispielanwendung für den Einsatz der Lösung.
  • AR-Anwendung und -Software zur visuellen Unterstützung und für Arbeitsanweisungen.
  • Mobile Endgeräte: Tablets und andere Geräte mit Kamera und Mikrofon.
  • Software für CAD-AR-Objekterkennung, um visuell präzise zu navigieren.
  • WIFI/5G: Zur zuverlässigen Datenübertragung mit niedriger Latenz.

Highlights:
Ein Demonstrator in der Demonstrationsfabrik Aachen zeigt die praktische Anwendung des Systems und verdeutlicht die Vorteile der Kombination von AR, 5G und KI für den Servicebereich.

Partner: