Es unterstützt die Aufgaben in allen Lebenszyklusphasen einer Fabrik, beginnend mit der strategischen Unternehmensplanung über das Betreiben bis hin zum Um- oder Rückbau einer Fabrik. Das neue GEMLab 2.0 ist die Basis für die Berücksichtigung von Nachhaltigkeitskriterien in der Planung und im Betrieb zukünftiger Fabriken.

Entwicklungen wie die Verknappung von Rohstoffen und Energie sowie zunehmend strengere gesetzliche Auflagen erfordern eine möglichst gleichwertige Einbeziehung der Nachhaltigkeitskriterien Ökonomie, Ökologie und Soziales in die Planung und den Betrieb von Fabriken. Nur mit dem ganzheitlichen Ansatz des GEMLab 2.0, der alle Lebenszyklusphasen einer Fabrik berücksichtigt, ist diese Herausforderung zu bewältigen. Ergebnis­relevante Entscheidungen während des Planungsprozesses können nur anhand korrekter und aktueller Informationen getroffen werden. Insbesondere in den Phasen strategischer Planung und Fabrikbetrieb basieren diese Entscheidungen bisher in der Regel auf unscharfen Informationen. Gerade bei der Lösung komplexer Planungsaufgaben ist die enge, interdisziplinäre Zusammenarbeit über Abteilungsgrenzen hinweg also unerlässlich.

Mit dem GEMLab 2.0 verfügt das Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Auto­matisierung IPA in Stuttgart über eine einzigartige Umgebung, um Fabriken, Anlagen und Prozesse durchgängig zu planen und zu optimieren. Das GEMLab 2.0 zeichnet sich zum einen durch das State-of-the-Art-Labor aus, welches neben den Arbeitsplätzen zur Planung ein flexibles Layout und eine 3-D-Großbildprojektion umfasst. Zum anderen ist das GEMLab 2.0 eine außergewöhnliche Planungsumgebung, in die eine große Zahl digitaler Werkzeuge integriert ist. Die eingesetzte Grid-Technologie ermöglicht das Ver­teilen der Planungs- und dazugehörigen Simulationsprozesse. So werden die Planungs­zeiten verringert und die Durchlaufzeit optimiert. Das GEMLab 2.0 wurde auf die neuesten am Markt verfügbaren Werkzeuge der Firmen Siemens Industry Software GmbH & Co. KG sowie Parametric Technology GmbH (PTC) migriert, sodass der Industrie eine topmoderne Umgebung zur Verfügung gestellt werden kann. Dieses Angebot wird durch innovative und international anerkannte Eigenentwicklungen zur Entscheidungsunterstützung abgerundet.

Im GEMLab 2.0 kann die Durchgängigkeit von Informationsflüssen über den kompletten Planungs- und Fertigungsprozess erprobt und demonstriert werden. Es ist die Basis für die Berücksichtigung von Nachhaltigkeitskriterien in der Planung und dem Betrieb zukünftiger Fabriken. Das Fraunhofer IPA treibt somit die Grundlagenforschung auf nationaler und internationaler Ebene, zum Beispiel in Kooperation mit der »Graduate School of Excellence advanced Manufacturing Engineering« (GSaME), voran. Darüber hinaus bietet das GEMLab 2.0 eine umfassende Forschungsumgebung für die Entwicklung neuartiger und situationsbezogener An­wen­dungen im Smart-Factory-Konzept.

Insbesondere in den frühen Phasen der Fabrikplanung ist die wirtschaftliche Bewertung verschiedener Planungsalternativen schwierig. Um dieser Herausforderung zu begegnen, wurde das vom Fraunhofer IPA neu entwickelte digitale Werkzeug »vProNet« zur Entscheidungsunterstützung auf Netzwerk- und Standortebene in das GEMLab 2.0 integriert. In vielen Planungssituationen müssen Aussagen zu Lebenszyklus-, Herstellungskosten und der Leistung von Fabriken, ihrer Maschinen und Anlagen getroffen werden. Das innovative Werkzeug »FLIP« zur systematischen Fabrikleistungs- und Investitionsplanung gestattet diese Aussagen auf einfache Art und Weise zu erzielen. Zusätzlich sind Simulations- und Visualisierungswerkzeuge verfügbar, die eine Optimierung der Energiekosten erlauben.

Für die Lebenszyklusphase Fabrikbetrieb wurden in Zusammenarbeit mit dem Fraunhofer-Institut für Optronik, System­technik und Bildauswertung (Fraunhofer IOSB, Karlsruhe) die international ausgezeichneten MES-Systeme ProVis.Agent und ProVis.APS zur mittel- und kurzfristigen Produktionssteuerung ins GEMLab 2.0 integriert. Am GEMLab kann damit die Durchgängigkeit von Informationen über den kompletten Planung- und Fertigungsprozess demonstriert und er­probt werden.

Quelle: Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung IPA