Arbeitspaket 1: Konzeption und Entwicklung einer skalierbaren manuellen Montagelinie mit Fokus Kognitive Entlastung der Mitarbeiter durch Assistenzsysteme
1.1 Auswahl notwendiger Montagestationen
– Zielvorgaben und Definition der notwendigen Montageprozesse
– Konzeption entsprechender Stationen mit Fokus auf die Zielgrößen Ergonomie und Wandlungsfähigkeit
– Entwicklung flexibler, sich an die Bedarfe des Mitarbeiters anpassender Montagestationen
1.2 Entwicklung der digitalen Assistenzsysteme
– Konzeption von Assistenzsystemen zur kognitiven Entlastung der Mitarbeiter
– Konzeption von Assistenzsystemen zur Prozessüberwachung und -dokumentation
– Integration der Assistenzsysteme in die Montagestationen
Arbeitspaket 2: Konzeption und Entwicklung einer teilautomatisierten Montagelinie zur flexiblen Kapazitätssteuerung unter dem Einsatz physischer Assistenz
2.1 Skalierung der manuellen Arbeitsplätze zur Teilautomatisierung
– Analyse der einzelnen Prozesse hinsichtlich Potenzialen und Lösungen für eine Teilautomatisierung unter Berücksichtigung von Modularitätsaspekten und neuen Technologien
– Konzeption skalierbarer, modularer und mobiler MRK-Systeme
– Konzeption flexibler MB und intelligenter, agentbasierter Steuerung
2.2 Einführung softwaregestützter Assistenz bei der Mensch-Maschine Interaktion (MMI)
– Bedarfsanalyse für notwendige Assistenzsysteme
– Auswahl und Implementierung der unterstützenden Technologien
– Erarbeitung eines Sicherheitskonzepts für die MMI
Arbeitspaket 3: Erarbeitung der finalen vollautomatisierten Montagelinie mit dem Fokus geschwindigkeitsoptimierte Massenproduktion
3.1 Konzeption und Entwicklung der automatisierten Montagelinie (Zielgröße: Ausbringungsmenge)
– Skalierung der manuellen Umfänge zur Vollautomatisierung
– Erarbeitung Getriebe- und Antriebstechnik für hohe Stapelfrequenzen
– Verkettung der Anlagenmodule / Planung der Schnittstellen
– Entwicklung optischer Überwachungssysteme
3.2 Entwicklung von KI-gestützten Systemen zur kontinuierlichen Verbesserung der Produktionsparameter
– Entwicklung KI zur Überprüfung MEA und BPP auf Beschädigungsfreiheit
– Entwicklung auf neuronalen Netzwerken basierender Software zur automatischen Aus- und Bewertung von Messdaten
– Entwicklung Recommender-System zur Überwachung der Fügeparameter und Ausgabe von Handlungsempfehlungen zur Fehlervermeidung und Prozessoptimierung
Arbeitspaket 4: Erarbeitung der finalen vollautomatisierten Montagelinie mit dem Fokus geschwindigkeitsoptimierte Massenproduktion
4.1 Entwicklung der einzelnen Digitalen Zwillinge
– Entwicklung eines generischen Datenmodells zur standardisierten Beschreibung von Produkt, Prozess und Betriebsmittel
– Überführung des Datenmodells in eine objektorientierte Datenbank
– Schaffung eines einheitlichen Verständnis
– Ermöglichen von Simultaneous Engineering und Evaluation der Konzepte
4.2 Entwicklung eines Systems zur durchgängigen Datenerfassung
– Bedarfsgerechte Erfassung der Daten in jeder Automatisierungsstufe
– Bewertung verschiedener Konzepte
– Einführung von Technologien, die eine Verortung der Teile entlang des Wertstroms sowie ein durchgängiges digitales Produktgedächtnis ermöglichen
Arbeitspaket 5: Prototypische Umsetzung und Evaluation des ausgewählten Lösungskonzepts
5.1 Mechanischer Aufbau der Montagelinie in drei Ausbaustufen als Demonstrator am ZeMA
– Aufbau und Inbetriebnahme der in Arbeitspaket 3 entwickelten software- und hardwaretechnischen Lösungen
– Stationen zum Vereinzeln, hochgetakteten Stapeln, geregelten Verpressen, Verspannen und Prüfen (Dichtheitsprüfung) der Brennstoffzellen-Stacks
– Kontinuierliches Troubleshooting zur Erzielung der Soll-Funktionalität
5.2 Methodische Evaluation des Ergebnisses anhand des aufgebauten Demonstrators
– Evaluation von Software und Hardware auf Basis einer Verifikation der Anforderungserfüllung
– Miteinbeziehung kunden- und marktseitiger Anforderungen
– Aufbereitung der Ergebnisse für die Anwender
– Konzeption der Open Lab Factory zum Transfer der Projektergebnisse
