Verbundprojekt: Digitalisierung von Klebprozessen in der Fahrzeugindustrie; Teilvorhaben: Cloud- und sensorbasierte QS-Dokumentation

Abstract

Die Qualitätssicherung klebtechnischer Fertigung war zu Projektbeginn weitgehend analog organisiert: Klebprotokolle wurden handschriftlich geführt, Prozessketten waren nicht einheitlich beschrieben, definierte Schnittstellen für den Datenaustausch zwischen den Fertigungsstationen fehlten. Normen wie DIN 2304 verpflichten zwar zur Dokumentation, geben aber kein einheitliches Vorgabedokument vor. Im Teilvorhaben wurde eine cloud- und sensorbasierte Qualitätssicherungsdokumentation für Klebprozesse entwickelt und als WebApp umgesetzt. Sie umfasst ein generisch strukturiertes digitales Klebprotokoll, dessen Variablen aus Normanforderungen und Fertigungspraxis abgeleitet wurden, eine Verwaltungsebene für Kunden, Projekte, Nutzer und Dokumente sowie eine Anwenderebene, die die ausführende Person über einen QR-Code am Arbeitsplatz schrittweise durch die Dokumentation führt. Sensorwerte werden in Echtzeit gegen die Spezifikation geprüft; Abweichungen lösen eine Alarmierung mit Abbruch- oder Freigabelogik aus. Datenseitig ist das Teilvorhaben in das generische Gesamtdatenmodell des Verbundes nach dem Three-View-Concept (Produkt, Prozess, Ressource) eingebunden. Die Kommunikation zwischen Anlage und Cloud wurde über OPC UA aufgebaut, getestet und validiert; die Einsatzbereiche von OPC UA und PROFINET wurden gegeneinander abgegrenzt. Umgebungs- und Prozesssensorik wurde angebunden und ein Regelwerk für zulässige Umgebungsbedingungen an Klebarbeitsplätzen erarbeitet. Für den Wissenstransfer entstand ein modulares digitales Schulungskonzept mit neun Modulen einschließlich KI-gestützter, mehrsprachiger Wissensvermittlung. Die Meilensteinziele wurden erreicht, keines der definierten Abbruchkriterien ist eingetreten. Die Ergebnisse werden unmittelbar im Projekt- und Anlagengeschäft des Zuwendungsempfängers verwertet. At the start of the project, quality assurance in adhesive bonding production was largely organised on paper: bonding records were handwritten, process chains were not described consistently, and defined interfaces for data exchange between production stations were missing. Standards such as DIN 2304 require documentation but do not prescribe a uniform document. The subproject developed a cloud- and sensor-based quality assurance documentation system for adhesive bonding processes, implemented as a web application. It comprises a generically structured digital bonding record whose variables were derived from standards and production practice, an administration layer for customers, projects, users and documents, and a user layer that guides the operator step by step through the documentation via a QR code at the workstation. Sensor values are checked against specification in real time; deviations trigger an alarm with abort or release logic. The subproject contributed to the consortium's generic overall data model following the three-view concept (product, process, resource). Communication between machine and cloud was established, tested and validated using OPC UA, and the respective scopes of OPC UA and PROFINET were delimited. Environmental and process sensors were integrated and a set of rules for permissible ambient conditions at bonding workstations was developed. For knowledge transfer, a modular digital training concept comprising nine modules including AIsupported multilingual delivery was created. All milestone objectives were met and none of the defined abort criteria occurred. The results are being applied directly in the grant recipient's project and equipment business.