Die Hochschule Furtwangen war Teilnehmer des „UR Futur Festivals“ und adressierte dort eine zentrale Herausforderung von Industry 4.0: Produktionsüberwachungssysteme benötigen eine Echtzeitvisualisierung und müssen dafür heterogene Datenquellen wie Maschinen, Sensoren und IT-Systeme integrieren.
Im November fand das erste „UR Futur Festival der Technischen Universitäten im Oberrhein” in Straßburg statt. Das Festival bringt Fachhochschulen und Grandes Écoles aus der Gegend zusammen, die Technologien, Prototypen und Lösungen vorstellen. U.a. präsentierte Dr. Daniel Schönle von der Hochschule Furtwangen (HFU) und sein Team einen Industry 4.0-Demonstrator aus dem Semesterprojekt „Smart Factory Cockpit”.
Das Smart Factory Cockpit adressiert eine zentrale Herausforderung von Industry 4.0: Traditionellen Produktionsüberwachungssysteme fehlt oft eine Echtzeitvisualisierung und sie können die heterogenen Datenquellen wie Maschinen, Sensoren und IT-Systeme nicht ausreichend integrieren. Das führt zu begrenzter Transparenz in komplexen Produktionsumgebungen.
Das Projektteam entwickelte ein interaktives Überwachungssystem das:
- zwei kooperierende Roboterarme,
- ein vollautomatisiertes Bestellsystem,
- einen Digital Twin (digitalen Zwilling) der Anlage,
- sowie ein Dashboard, das alle Abläufe in Echtzeit sichtbar macht
miteinander kombiniert.
Klötze werden in Container verpackt
In der Demonstration werden farbige Klötze automatisch sortiert, bewegt und in Container verpackt, von der Bestellung bis zur Lagerung. Jede Bewegung der Roboter, jeder Status und jede Störung werden erfasst und live visualisiert. So wird nachvollziehbar, wie eine reale Produktion mit moderner IT überwacht und optimiert werden kann.
Technisch setzt das Projekt auf „Eclipse BaSyx” als Plattform für digitale Zwillinge, „Prometheus” zur Sammlung von Messdaten, „Grafana” für anschauliche Echtzeit-Dashboards, sowie eine „Docker-Container-Architektur”, die das System flexibel skalierbar macht. Alle Bausteine des physischen Modells wurden im 3D-Druck selbst hergestellt. Das spezielle Design sorgt dafür, dass die Roboter die Teile zuverlässig greifen können – ein wichtiger Aspekt für robuste automatisierte Prozesse.
Das Ergebnis ist ein voll funktionsfähiger Demonstrator mit automatisiertem Produktionsablauf, der anschaulich zeigt, wie Transparenz und Effizienz in der Produktion durch Digitalisierung steigen. Während der beiden Ausstellungstage zog der Stand viele Oberstufenschülerinnen und Studierende an, die das System testeten und die Roboterarme in Aktion beobachteten.
Informatik und Ingenieurwesen vereint
„Viele Besucherinnen und Besucher waren überrascht, dass jeder Schritt der Roboterarme im Dashboard nachverfolgt werden kann – fast so, als würde man der Fabrik beim Denken zusehen“, berichtet Dr. Schönle. Der Smart Factory Cockpit Demonstrator habe projektbasiertes Lernen in Informatik und Ingenieurwesen präsentiert und mache komplexe Konzepte wie digitale Zwillinge, Zeitreihenüberwachung und Containerorchestrierung einem breiten Publikum zugänglich.
„Dieses Festival zeigte den heutigen Studierenden, wie die zukünftige Technologie aussehen wird“, so Dr. Schönle. „UR Futur ist eine perfekte Bühne dafür, was Fachhochschulen leisten können, wenn sie Forschung, Lehre und praktische Demonstratoren verbinden. Für unsere Studierenden war es eine einzigartige Gelegenheit, ihre Arbeit einem internationalen Publikum zu präsentieren und zu sehen, wie ihre Ideen in eine größere, grenzüberschreitende Innovationslandschaft passen.”