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Die Zukunft der Digitalisierung mitgestalten

mit der Industrie 4.0 Modellfabrik der HTW Dresden

Produktionsnah - Flexibel - Einzigartig

Was verbirgt sich hinter dem Industrial IoT Test Bed?


Unter dem Motto "Digitalisierung erlebbar machen" hat die HTW Dresden unter Leitung von Herrn Prof. Dirk Reichelt die Industrie 4.0 Modellfabrik  - das Industrial Internet of Things (IIoT) Test Bed  - eine Forschungs- und Evaluationsinfrastruktur für IoT-Lösungen im Fertigungsumfeld aufgebaut.

Die vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) geförderte Testumgebung mit einem diskreten Fertigungsprozess und allen typischen Industrie-Komponenten wurde konzipiert, um komplexe Fertigungs- und Logistikprozesse realitätsgetreu nachzubilden.

Neben Aufgaben der Forschung und Entwicklung dient das Test Bed auch als Demonstrations- und Informationsplattform. Hierfür haben wir unter anderem in Zusammenarbeit mit dem AIM-D e.V. das Konzept eines stationären und permanenten Track & Trace Theatre entwickelt.

  • Dieses Bild zeigt die komplette Modellfabrik
    Dieses Bild zeigt die komplette Modellfabrik
  • Dieses Bild zeigt die Hauptlinie der Modellfabrik sowie die CNC-Fräsmaschine
    Dieses Bild zeigt die Hauptlinie der Modellfabrik sowie die CNC-Fräsmaschine
  • Dieses Bild zeigt die Hauptlinie, im Fokus die Robotermontagezelle
    Dieses Bild zeigt die Hauptlinie, im Fokus die Robotermontagezelle
  • Dieses Bild zeigt v.l. die Robotermontagezelle und die Grundmodule mit den Applikationsmodulen Muskelpresse, Kamerainspektion, Magazinoberschale
    Dieses Bild zeigt v.l. die Robotermontagezelle und die Grundmodule mit den Applikationsmodulen Muskelpresse, Kamerainspektion, Magazinoberschale
  • Dieses Bild zeigt v.l. die Grundmodule mit den Applikationsmodulen Kamerainspektion, Magazinoberschale und das Palettenhochregallager
    Dieses Bild zeigt v.l. die Grundmodule mit den Applikationsmodulen Kamerainspektion, Magazinoberschale und das Palettenhochregallager
  • Dieses Bild zeigt die Hauptlinie der Modellfabrik, im Fokus das Palettenhochregallager
    Dieses Bild zeigt die Hauptlinie der Modellfabrik, im Fokus das Palettenhochregallager
  • Dieses Bild zeigt v.l. das Palettenhochregallager und die Grundmodule mit den Applikationsmodulen Etikettiersystem, Smarte Presse, Wenden und Magazinunterschale
    Dieses Bild zeigt v.l. das Palettenhochregallager und die Grundmodule mit den Applikationsmodulen Etikettiersystem, Smarte Presse, Wenden und Magazinunterschale
  • Dieses Bild zeigt v.l. die Grundmodule mit den Applikationsmodulen Smarte Presse, Wenden, Magazinunterschale und die Roboterbeladezelle
    Dieses Bild zeigt v.l. die Grundmodule mit den Applikationsmodulen Smarte Presse, Wenden, Magazinunterschale und die Roboterbeladezelle
  • Dieses Bild zeigt das Hochregallager mit Energierückgewinnungssystem
    Dieses Bild zeigt das Hochregallager mit Energierückgewinnungssystem
  • Dieses Bild zeigt die CNC-Fräsmaschine mit automatischer Be- und Entladung
    Dieses Bild zeigt die CNC-Fräsmaschine mit automatischer Be- und Entladung
  • Dieses Bild zeigt die Hauptlinie, im Fokus das Applikationsmodul Tunnelofen
    Dieses Bild zeigt die Hauptlinie, im Fokus das Applikationsmodul Tunnelofen
  • Dieses Bild zeigt den Handarbeitsplatz mit Pick-by-Light-System
    Dieses Bild zeigt den Handarbeitsplatz mit Pick-by-Light-System

Wer kann vom Industrial IoT Test Bed profitieren?

Die Modellfabrik richtet sich insbesondere an Entscheidungsträger aus Verwaltung, Politik und Wirtschaft unterschiedlicher Branchen. Hauptzielgruppe sind dabei Unternehmen und deren Führungskräfte sowie Mitarbeiter, die Digitalisierungs- und IoT-Lösungen einführen möchten. Das Industrial IoT Test Bed ist eine hilfreiche Unterstützung bei Vorhaben wie:

  • Entwicklung neuer Produkte und Geschäftsmodelle auf Grundlage unterschiedlicher Automatisierungs- und Digitalisierungstechnologien
  • Erprobung von Innovationen in einer komplexen Fertigungslandschaft
  • Optimierung von Produkten, Dienstleistungen, Prozess- und Produktionsabläufen

Ziel ist es, die langfristige Wettbewerbsfähigkeit für Unternehmen, in erster Linie für kleine und mittlere Unternehmen (KMU) im internationalen Vergleich zu sichern und zu stärken.

Wie sieht das Raumkonzept des Industrial IoT Test Beds aus?


  • Unterbringung im Zentralgebäude, 9. Etage der HTW mit einer Nutzungsfläche von ca. 250 m2
  • Kopplung zwischen Schulungs-/Workshopraum und der Smart Factory
  • Versorgung mit allen notwendigen Medien (Druckluft, Starkstrom, Netzwerk, ...)

Welche Ausstattung steht dem Nutzer zur Verfügung?

  • Robotermontage- und -beladezellen
  • Applikationsmodulen
  • CoBot-Arbeitsplatz (ab Q2/2018)
  • Handarbeitsplatz mit Pick-by-Light-System
  • Autonome Transportfahrzeuge "Robotinos"
  • CNC-Fräse mit automatischer Be- und Entladung
  • Hochregallager mit Energierückgewinnungssystem
  • Flexible Robotikzelle mit additiver Fertigung im 3D-Druck
  • Drahtlose Übertragungstechnologien (LiFi, WiFi, Bluetooth, IEEE 802.15.4, UWB)
  • Ortungstechnologien (RFID,  Bluetooth, IEEE 802.15.4, UWB)
  • Steuerungen Siemens S7-1500 / Festo CECC / Beckhoff CX 5310
  • OPC-UA Schnittstellen
  • Adaptive Lichtsteuerung - Human Centric Lighting
  • IoT-Komponenten

             - Harting MICA

             - Robotron RoboGate

             - Bosch XDK 110

             - Drahtlose Sensorknoten (IEEE 802.15.4 basiert)

             - Kunbus Revolution Pi             

             - Dialog IoT Sensors

             - RFID-Sensortransponder

  • Augmented-/Virtual Reality-Lösungen

              - HTC VIVE

              - Oculus Rift

              - Microsoft HoloLens

  • Manufacturing Execution System (MES)
  • Enterprise Resource Planning System (ERP)
  • Big Data Storage
  • Energiemanagement-Lösung
  • 3D-Simulationssoftware
  • Cloud-Lösungen (Azure, Bluemix)
  • ProSys OPC-UA SDK

Welche Demonstratoren wurden bereits entwickelt?

Welche Vorteile bietet das Industrial IoT Test Bed Unternehmen?

  • Zugriff auf Infrastruktur und Ausstattung des Industrial IoT Test Beds
  • Fachwissen der Arbeitsgruppe SPS im Bereich Digitalisierungs- und IoT-Lösungen
  • Plattform für Unternehmen zum Netzwerken und zur Verbundarbeit
  • Demonstration unterschiedlicher IoT-Lösungen entlang der innerbetrieblichen Prozesse
  • Gemeinsame Entwicklung von Demonstratoren und Prototypen für Industrie 4.0 Lösungen
  • Erhöhung der Reichweite der Kundschaft durch Live-Demonstrationen
  • Realisierung von Optimierungspotenzialen

              - Einsparung der manuellen Datengewinnung

              - Erhöhung der Informationstransparenz in Echtzeit

              - Reduzierung der menschlichen Fehler

              - umfassende Gewinnung von Produktinformationen

Welche Leistungen und Angebote bietet die Arbeitsgruppe SPS?

  • Beratung zum Thema Industrie 4.0
  • Kostenfreie Führungsangebote durch die Modellfabrik
  • Schulungen zu aktuellen IoT- und Industrie 4.0-Standards und Programmiermodellen
  • Weiterbildung von Mitarbeitern im Einsatz von IoT-Lösungen und cyber-physischen Systemen (CPS) in der Fertigung
  • Erhebung des Digitalisierungsgrades der Fertigung und Ableitung von Innovationsansätzen und deren Erprobung
  • Entwicklung und Demonstration von Industrie 4.0-Prototypen
  • Qualifizierung von Industrie 4.0 Hard- und Software-Komponenten unter produktionsnahen Bedingungen
  • FuE-Leistungen zur Entwicklung von Prozess- und Produktinnovationen für die Fertigung der Zukunft
  • Maßgeschneiderte Workshops zum Thema Industrie 4.0

             - Datengetriebene Geschäftsmodelle

             - RFID - Intelligente Materiallokalisierung

             - LEAN - Schlanke Automation

             - IoT-Informationstechnologie

Mit welchen konkreten Anwendungsfällen kann ich als Unternehmen zur HTW kommen?

  • Konzeption und prototypische Realisierung von Cyber-Physical-Production-Systems
  • Lösung von softwaretechnischen Problemstellungen inklusive der zugehörigen Schnittstellenanbindungen
  • Entwicklung und Erprobung von Demonstratoren im industriellen Fertigungsumfeld
  • Einführung von betrieblichen Informationssystemen zur Produktionssteuerung und Ressourcenverwaltung
  • Erarbeitung von neuen Konzepten zum Themenbereich betriebliche Automatisierung und Informationsverarbeitung

Die Aufzählung erhebt keinen Anspruch auf Vollständigkeit. Es handelt sich lediglich um einige Anwendungsbeispiele.

Aktualisiert: 20.07.2018  |  Autor: Nicole Jäpel / Teresa Kleber