Digitalisierung und Effizienzsteigerung in mehrstufigen Textilproduktionen durch den Einsatz smarter, modellgestützter Produktions- und Assistenzsysteme (SmartMoTEX)

Motivation des Projektvorhabens

Durch die Veränderungen am TechTex-Markt, bspw. hinsichtlich der zunehmenden Individualisierung (Mass Customization), werden die Losgrößen in der Herstellung zunehmend kleiner, gleichzeitig nehmen jedoch die Anforderungen an Liefertermintreue, Durchlaufzeiten und Flexibilität gegenüber den Anbietern stetig zu. Insbesondere die KMU der Textilbranche stehen aktuell noch vor großen Herausforderungen eigenständig Methoden und Werkzeuge zu entwickeln sowie vor dem Hintergrund der Digitalisierung ihrer Produktionsumgebungen eigenständig eine fundierte Methodenauswahl zu treffen.

Spezifisch für den Industriebereich ist auch das „Werkstück Textil“. Die Eigenschaften, die geringe Verfügbarkeit von Berechnungs- und Simulationstools und die große Streuung von Kennwerten ermöglichen nur in wenigen Fällen die Übernahme von Lösungen aus anderen Branchen zur Identifikation und Produkt- und Prozessbeschreibung.

Durch datengetriebene Modellbildung für die Produktionsumgebung sowie der darin enthaltenen Anlagen und ablaufenden Prozesse soll eine optimale Einplanung von Aufträgen sowie die bedarfsgerechte Bereitstellung der relevanten Informationen erreicht werden. Neben der Auswahl der geeigneten Mittel verfügen die KMU der Textilbranche darüber hinaus keine oder nur geringe Expertise zur Schaffung und Integration der benötigten Modelle, Strukturen und Logik für ein virtuelles Abbild der Fabriken. Es gilt daher zielgerichtet innovative Konzepte und Vorgehensweisen zu entwickeln, zu beschreiben und zu validieren sowie dieses Wissen der Branche in geeigneter Weise nachhaltig und anhand geeigneter Beispielanwendungen bereitzustellen.

Forschungs- und Entwicklungsziele

Ziel des Vorhabens SmarMoTEX ist die Entwicklung, Beschreibung und Validierung von innovativen Konzepten und Vorgehensweisen, um die Digitalisierung und Effizienzsteigerung in mehrstufigen Textilproduktionen durch den Einsatz smarter, modell-gestützter Produktions- und Assistenzsysteme voranzutreiben.

SmarMoTEX ist ein aus den Ergebnissen des futureTEX Basisvorhabens Smart Factory ausgeleitetes Umsetzungsvorhaben. SmartMoTEX zielt darauf ab, die noch benötigten Industrie 4.0-Anwendungen für die Textilindustrie aufgezeigt und strukturiert für die Umsetzung vorzubereiten.

Grundlage des Umsetzungsvorhabens ist die virtuelle Abbildung von Textilfabriken mit deren Produktions-, Logistik- und Softwaresystemen zur Auftragssteuerung und -abwicklung. Mittels eines digitalen Zwillings sollen die Struktur, Logik und 3D-Repräsentation der realen Umgebung(en) erfasst und erstellt werden. Durch den so geschaffenen digitalen Zwilling wird ein virtuelles Abbild der Systeme erzeugt, welches sich ähnlich dem realen System verhält. Zur Realisierung dieses Ansatzes kommen vor allem XML-basierte Beschreibungssprachen zum Einsatz, welche die Kompatibilität zueinander sicherstellen. Dieser Forschungsbedarf soll durch das Umsetzungsvorhaben geschlossen und so Lösungen für die Unternehmen realisiert werden.

Parallel zur Modellierung der digitalen Zwillinge, müssen während des Betriebs Echtzeitdaten aus den realen Systemen gesammelt, zugeordnet und so ein digitaler Schatten erzeugt werden. Aufgrund des aktuellen Status Quo in der Textilbranche wird zur Realisierung des digitalen Schattens eine Aufrüstung der vorhandenen Systeme im Rahmen eines Retrofits zwingend notwendig sein.

Durch die genannten Lösungen sollen dezentrale Entscheidungen durch die Mitarbeiter in den unterschiedlichen Ebenen und Prozessen transparent und faktenbasiert erfolgen. Ziele hierbei sind die Verminderung der Arbeitsbelastung durch Erhöhung der Transparenz sowie die nachhaltige Sicherstellung der Wettbewerbsfähigkeit am Standort Deutschland durch Steigerung der Effizienz in der Produktion.

Projektpartner

Fraunhofer-Institut für Werkzeugmaschinen und Umformtechnik (IWU)

Reichenhainer Straße 88, 09126 Chemnitz

Technische Universität Chemnitz, Professur Fabrikplanung und Fabrikbetrieb

Bornaer Str. 192, 09114 Chemnitz

Sächsisches Textilforschungsinstitut e.V. (STFI)

Annaberger Straße 240, 09125 Chemnitz

Textilveredlung Drechsel GmbH

Lohmühle 1, 95100 Selb

Curt Bauer GmbH
Bahnhofstraße 16, 08280 Aue

Brückner Trockentechnik GmbH & Co. KG
Benzstr. 8-10, 71229 Leonberg

SETEX-Textil-GmbH

Frankenstraße 15, 46499 Hamminkeln

update texware GmbH

Albert-Schweitzer-Straße 16, 95326 Kulmbach

Projektlaufzeit

01.01.2020 - 31.05.2022

Förderhinweis

Die Projektpartner danken der Europäische Union und der Bundesrepublik Deutschland für die finanzielle Unterstützung.