Automatisierte Montage von Windkraftanlagen
Heute werden die meisten Montagevorgänge in der Windturbinenindustrie manuell mithilfe von Werkzeugen und Maschinen durchgeführt. Die Hauptnachteile der manuellen Montage sind die relativ hohe Variabilität und die Notwendigkeit, bestimmte Aufgaben, die beim ersten Mal nicht abgeschlossen werden konnten, zu wiederholen. Ein Ansatz zur Verbesserung der Montage ist die Einführung von Automatisierungslösungen. Trotz der Schwierigkeiten bei der Umsetzung automatisierter Steuersysteme würde eine Realisierung enormes Verbesserungspotenzial in Bezug auf Qualität und Herstellungszeiten haben. Das Hauptziel des EU-geförderten Projekts COSMOS(öffnet in neuem Fenster) ("Cost-driven adaptive factory based on modular self-contained factory units") war, ein solches System der mehrstufigen Steuerung für die Verwaltung einer Fabrik zu entwickeln. Mit dem Fokus auf der Montage von Windkraftanlage baut das COSMOS-Fertigungsmodell auf intelligenten Fabrikeinheiten auf, die für Selbstanpassung an eventuelle Veränderungen während der Produktion geeignet sind. Ein verteiltes Steuerungssystem ermöglicht die Synchronisierung der Arbeit der verschiedenen Fertigungseinheiten. Nach der Definition der wichtigsten Projektkonzepte arbeiteten die Wissenschaftler an einer agentenbasierten Management-Software für die Montage von Windkraftwerksgondeln. Gondeln sind die wichtigsten Elemente von Windkraftanlagen und enthalten Tausende von Teilen mit einer großen Anzahl von Varianten, die ständig weiterentwickelt werden. Die COSMOS-Partner schlugen vor, ihre Montage mithilfe eines agentenbasierten Rahmens zu automatisieren. In der Fertigung bezeichnet der Begriff Agenten Sensoren, Aktuatoren und Steuereinrichtungen, die für unterschiedliche Aufgaben verwendet werden können. Selbstanpassung wurde erreicht, indem jeder Agent mit einer Kostenfunktion und Fehlermaßen für den erfolgreichen Abschluss einer Aufgabe trotz Veränderungen der Umgebung und Unsicherheit ausgestattet wurde. Die COSMOS-Forscher führte außerdem das Konzept der eigenständigen Fabrikeinheiten ein. Dabei handelt es sich um Produktionseinheiten, in denen die zur Herstellung einer gesamten Reihe von Produkten notwendigen Ressourcen und Managementfunktionen enthalten sind. Schließlich wurde die Infrastruktur für die Kommunikation zwischen allen an den Produktionsprozessen beteiligten Geräten und dem zentralen Steuerungssystem integriert. Das COSMOS-System wird voraussichtlich erhebliche Auswirkungen auf die Fertigungsindustrie haben, wo die manuelle Montage einen wesentlichen Faktor darstellt, einschließlich der Luft- und Raumfahrt und der Eisenbahnindustrie. Die Steigerung der Produktivität bei gleichzeitiger Erhöhung der Flexibilität wird Europa helfen, die führende Stellung in der Windkraftindustrie zu halten.
