Mobile Roboterplattformen

Ein neues Team in der Fabrik

Im Rahmen des Forschungsverbunds FORobotics wird untersucht, welche Potenziale sich in der Produktion durch einen Einsatz von mobilen Roboterplattformen ergeben. Die einzelnen Roboter sollen autonom Aufgaben in der Fabrik übernehmen und sich dabei ad-hoc zu kooperierenden Teams zusammenschließen.

Automatisierte Kommissionierung von Bauteilen, Vormontage während der Fahrt und Montage im Mensch-Roboter-Teamverbund. (Bild: TU München)

Durch Kombination der Mensch-Roboter-Kooperation und ortsflexiblen Robotersystemen kann eine neue Form des Teams innerhalb der Fabrik definiert werden. Ein solches Team hat das Potenzial zur Flexibilitäts- und Produktivitätssteigerung entlang der Wertschöpfungskette. Im Rahmen des Forschungsvorhabens FORobotics werden mobile Roboterteams fokussiert, die durch ihre Kooperation Wertschöpfung liefern. Hierbei stehen Aspekte wie Assistenz bei manuellen Tätigkeiten, Mensch-Roboter-Kollaboration sowie Roboter-Roboter-Kollaboration in der Logistik und Montage im Vordergrund.

Zur Lösung bestehender Herausforderungen hinsichtlich der Etablierung von Roboterteams forschen und entwickeln im Projekt mehr als 25 Partner mit interdisziplinärer, komplementärer Expertise an wesentlichen Fragestellungen der mobilen Robotik. Neben der Bearbeitung spezifischer Fragestellungen in Expertenkreisen sind ebenso ein Wissensaustausch sowie eine Entscheidungsfindung auf Gesamtprojektebene vorgesehen. Zu diesem Zweck werden zu den im Projektverlauf anstehenden Themen Kolloquien und Workshops vereinbart. Im ersten Projektjahr erfolgten bisher vier Kolloquien zu den Themen Arbeitssystemanalyse, Kommunikation und Dienste, Plattformabsicherung sowie aufgabenorientierte Planung. Zusammenfassend wurden dabei die folgenden Fragestellungen diskutiert:

Anzeige

Arbeitssystemanalyse
Zur Bestimmung des Anwendungsfalles wurden bestehende Produktionssysteme der am Projekt teilnehmenden Industrieunternehmen analysiert. Das Ziel dieser Analyse war die Ableitung der Anforderungen beim Einsatz von mobilen Roboter-Teams. Im Rahmen von FORobotics wird ein Demonstrator umgesetzt, der zunächst automatisiert Kommissionierkisten aufnimmt und Komponenten und Kleinteile aus einem Lager entnimmt. Diese werden anschließend zum Montageplatz transportiert. Fahrtbegleitend werden dabei kleine Baugruppen vormontiert oder Kleinteile sortiert. Am Montageplatz werden die Kommissionierkisten oder Teile abgelegt oder dem Monteur übergeben. Anschließend erfolgt die Montage der kommissionierten Komponenten im Teamverbund aus Mensch und Robotern.

Kommunikation und Dienste
Um dem hohen Grad an erforderlicher Vernetzung und Anpassbarkeit der eingesetzten verschiedenartigen Betriebsmittel gerecht zu werden, wurden innerhalb des Kolloquiums „Kommunikation und Dienste“ innovative Technologien aus Forschung und Entwicklung hinsichtlich deren Eignung für Roboterteams diskutiert. Neben der Einigung auf Architekturen, Datenstrukturen, Protokolle, einzusetzende Frameworks der Robotik sowie Mechanismen zur situationsabhängigen Verlagerung von Diensten (Apps) zwischen den Ressourcen, wurden ebenso die Anbindungs- und Übertragungsmöglichkeiten sicherheitskritischer Informationen betrachtet.

Plattformabsicherung
Die frühzeitige Betrachtung der sicherheitstechnischen Aspekte der mobilen Robotik ist für den Übertrag der erschlossenen Technologien in die Anwendung entscheidend. Zum ersten Workshop der Plattformabsicherung trafen sich mehr als 35 Teilnehmer aus Industrie und Forschung, darunter Experten aus der Normung, der Sicherheitstechnik, der Robotik, der Sensorik sowie der späteren Anwendung. Einleitend erfolgte eine Vorstellung der abzusichernden Anwendungsfälle, gefolgt von Expertenvorträgen zur Durchführung von Risikobeurteilungen, Einblicken in den Stand der Sicherheitstechnik, zu aktuell umgesetzter MRK in der Produktion sowie zu aktuellen Entwicklungen der Sensortechnik. Abschließend wurde die Absicherung der adressierten Anwendungsfälle diskutiert.

Aufgabenorientierte Planung
Um Roboterteams im Shopfloor effizient einsetzen zu können, ist eine übergeordnete Planungsebene erforderlich. Deren Architektur war Diskussionsgegenstand des Workshops zur aufgabenorientierten Planung. Die Partner identifizierten dabei den ausstehenden Entwicklungs- und Anpassungsbedarf verschiedener im Verbund vorhandener Software zur Produktionsplanung und legten die weitere Vorgehensweise fest.

Mensch-Roboter-Interaktion
Weiterhin ist für das erste Projektjahr ein fünfter Workshop, speziell zur Mensch-Roboter-Interaktion ausstehend. Bei diesem ist es das Ziel, zusammen mit Experten möglichst nutzergerechte Kommunikations-, Interaktions- und Teach-in-Weisen anhand der definierten Anwendungsfälle beispielhaft zu diskutieren. Ebenso sollen hierfür erforderliche Entwicklungspotenziale identifiziert und die erforderlichen Detailumsetzungen im Verbund festgelegt werden.

Für das zweite Projektjahr werden in 2018 weitere Kolloquien und Workshops zu den im Projekt anstehenden, wesentlichen Themenstellungen vereinbart. Hierzu gehören unter anderem die Plattformintegration sowie das subjektive Sicherheitsempfinden von Werkern. Philipp Rinck, Andreas Blank/as


Lehrstuhl für Fertigungsautomatisierung und Produktionssystematik (FAPS)

Kurz erklärt: Der FAPS
Der Lehrstuhl für Fertigungsautomatisierung und Produktionssystematik (FAPS) ist Teil der Technischen Fakultät der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg. Der Lehrstuhl befasst sich in Erlangen sowie auf dem ehemaligen Werksgelände der AEG in Nürnberg in sechs Forschungsbereichen übergreifend mit der Zielsetzung einer Vernetzung aller Teilfunktionen einer Fabrik zu einem rechnerintegrierten Gesamtkonzept. Im Fokus stehen innovative Fertigungsverfahren für mechatronische Produkte. www.faps.fau.de

Institut für Werkzeugmaschinen und Betriebswissenschaften(iwb) der Technischen Universität München

Kurz erklärt: Das iwb
Das Institut für Werkzeugmaschinen und Betriebswissenschaften(iwb) der Technischen Universität München umfasst zwei Lehrstühle der Fakultät für Maschinenwesen in Garching bei München sowie ein produktionstechnisches Anwenderzentrum in Augsburg. Die beiden Ordinariate, der Lehrstuhl für Werkzeugmaschinen und Fertigungstechnik sowie der Lehrstuhl für Betriebswissenschaften und Montagetechnik, definieren die Forschungsinhalte und Themenschwerpunkte. Diese liegen in den Bereichen Fertigungstechnik, Werkzeugmaschinen, Montagetechnik und Robotik, Füge- und Trenntechnik sowie auf dem Gebiet Produktionsmanagement und Logistik. www.iwb.mw.tum.de

Wissenschaftliche Gesellschaft für Montage, Handhabung und Industrierobotik e.V. (MHI e.V.)

Kurz erklärt: Der MHI e.V.
Die Wissenschaftliche Gesellschaft für Montage, Handhabung und Industrierobotik e.V. (MHI e.V.) ist ein Netzwerk renommierter Universitätsprofessoren – Institutsleiter und Lehrstuhlinhaber – aus dem deutschsprachigen Raum. Die Mitglieder forschen sowohl grundlagenorientiert als auch anwendungsnah in einem breiten Spektrum aktueller Themen aus dem Montage-, Handhabungs- und Industrierobotikbereich. Weitere Infos zur Gesellschaft, deren Mitgliedern und Aktivitäten: www.wgmhi.de.

Anzeige

Das könnte Sie auch interessieren

Anzeige

Platzsparende Energieführung

Neue Kette für lange Wege

Die Plane-Chain von Igus ist ein Energiekettenkonzept für lange Verfahrwege und hohe Geschwindigkeiten. Mit einer auf der Seite liegenden E-Kette in einer speziellen Führungsrinne sorgt das System für eine kompakte und ausfallsichere Energie- und...

mehr...

Reinigungsroboter

Reinigt von allein

Auf der Motek präsentiert Schöler Fördertechnik einen Teil des Produktportfolios an Automatisierungslösungen. Dazu gehört der Linde L-Matic AC, ein autonomer Hochhubwagen, der Transportaufgaben selbständig übernimmt.

mehr...
Anzeige
Anzeige

Highlight der Woche

Trays oder KLTs direkt vom Bodenroller palettieren

Das Palettiersystem der SAST-Serie von Hirata ist besonders kompakt und benötigt nur eine geringe Standfläche. Es palettiert und depalettiert Trays oder KLTs direkt von handelsüblichen Bodenrollern.

Zum Highlight der Woche...
Anzeige

Highlight der Woche

Läger optimal planen
Die Planung staplerbedienter Palettenläger stellt eine große Herausforderung dar, gilt es doch, den Zielkonflikt aus Lagergröße bzw. Stellplatzanzahl, Umschlagleistung und Investitionsaufwand bestmöglich aufzulösen. Das Kompetenzzentrum Fabrikplanung der Hinterschwepfinger Gruppe unterstützt mittelständische Unternehmen bei der idealen Auslegung von staplerbedienten Lägern und Logistikzentren.

Zum Highlight der Woche...

Mensch-Roboter-Kooperation

Cobots helfen

Auf der FachPack präsentiert die Project Unternehmensgruppe erstmals einen Roboter von Kassow Robots in Aktion. Es handelt sich um eine flexibel einsetzbare Cobot-Anwendung zum Banderolieren von Produkten mit einem Prosmart-Banderolier-System.

mehr...