Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Effiziente Arbeitsteilung zwischen Mensch und Roboter in der Montage

09.09.2013
Anfang September startete das EU-Projekt »LIAA – Lean Intelligent Assembly Automation«

Roboter sollen die Produktivität steigern, die Arbeitssicherheit erhöhen und Menschen entlasten: Am 2. September 2013 startete das anwendungsorientierte EU-Projekt LIAA. In einem europäischen Konsortium unter Leitung des Fraunhofer IPA entwickeln Wissenschaftler kostengünstige Robotersysteme und Anwendungen für die Montage.

Die Zusammenarbeit zwischen Mensch und Robotern soll dazu beitragen, die kognitiven Fähigkeiten des Menschen mit der Kraft und Wiederholgenauigkeit von Robotern zu kombinieren.

Im LIAA-Projekt arbeiten führende europäische Forschungsinstitute, Komponentenhersteller, Technologieanbieter und Endanwender zusammen. Ziel des Projekts ist es, ein einheitliches Software-Framework für Montagesysteme zu entwickeln, das die Stärken von Mensch und Roboter vereint. Je nach Prozess und Kapazitätsauslastung des Werkers können die Montagearbeitsplätze gleichzeitig sowohl vom Roboter als auch vom Menschen genutzt werden. Während der Roboter z. B. repetitive und schwere Arbeiten übernimmt, kann sich der Werker auf kognitiv anspruchsvolle und feinmotorische Aufgaben konzentrieren. Folgende Aspekte bilden den Schwerpunkt des Projekts:

Intelligente Symbiose zwischen Mensch und Roboter

Intelligente Algorithmen segmentieren den Montageprozess in einzelne Schritte und weisen diese je nach Eignung und Auslastung dem Werker oder dem Roboter zu. Dabei wird die Aufgabenbeschreibung des Arbeitsschritts ressourcengerecht aufbereitet. So werden dem Roboter maschinenlesbare Kommandos bzw. Zustandsdiagramme zugesendet. Dem Werker werden an Ort und Stelle multi-media gestützte Montageanleitungen generiert und per Head-Mounted-Display (HMD) bzw. Tablets angezeigt. Voraussetzung für eine effiziente Zusammenarbeit ist es, dass die beteiligten Arbeitspartner wissen, welchen Arbeitsschritt der andere durchführt.

Während der Ausführung des Montageprozesses wird dem Werker mit Augmented-Reality-Technologie kommuniziert, was der Roboter gerade tut bzw. als Nächstes tun wird. Dazu werden z. B. die Bahndaten visualisiert oder die gesperrten Arbeitsbereiche angezeigt. Kameragestützte Informationssysteme und intelligente Wahrnehmungs- und Prognosealgorithmen sorgen dafür, dass der Roboter ableiten kann, welchen Arbeitsschritt der Werker gerade ausführt. Dadurch kann er sein eignes Verhalten entsprechend anpassen und z. B. zusätzliche Arbeitsschritte bei Verzögerungen übernehmen.

Lean und Low-Cost

Für den industriellen Bereich werden in LIAA fünf Anwendungsfälle in Zusammenarbeit mit europäischen Endanwendern konzipiert. Dabei spielt der Einsatz von Low-Cost-Komponenten für die Wirtschaftlichkeit in der Montage eine entscheidende Rolle. »LIAA hat zum Ziel, auf Basis von am Markt erhältlichen Leichtbaurobotern, kostengünstiger Sensorik und Open-Source-Robotersteuerungssoftware ein Framework zum wirtschaftlichen Einsatz von Roboterassistenten in der Montage zu entwickeln«, sagt Martin Naumann, LIAA-Projektkoordinator und Gruppenleiter in der Abteilung Roboter und Assistenzsysteme am Fraunhofer IPA.

Der entscheidende Vorteil: Systemintegratoren können kostengünstige Robotersysteme mit Leichtbaurobotern auf Basis des Frameworks implementieren. Durch die Bereitstellung diverser standardisierter Schnittstellen und einer Bibliothek verknüpfbarer, parametrierbarer Programmbausteine des Roboters oder der verwendeten Sensoren, genügt es, das Framework für die jeweilige Montageanwendung zu konfigurieren.

Sicherheit des Werkers

Einer der Forschungsschwerpunkte von LIAA ist es, die Sicherheit des Menschen anhand einer (teil-)automatisierten Risikobewertung des Montagesystems während der Konzeption und adäquater Sicherheitsmaßnahmen während der Ausführung zu gewährleisten. Hierbei verfolgt LIAA ein abgestuftes Sicherheitskonzept, das je nach Risikobewertung, präventive, weiche oder harte Sicherheitsmaßnahmen auswählt und kombiniert. Das LIAA-Framework unterstützt die Einbindung der hierfür notwendigen Sicherheitstechnik. Die aktive Mitwirkung in entsprechenden Standardisierungs- und Zertifizierungsgremien soll dazu beitragen, die im Rahmen des Projekts gewonnen Erfahrungen und Erkenntnisse in die Erarbeitung eines neuen Sicherheitsstandards für kollaborative Roboter einfließen zu lassen.

Anwendungsorientierung

Das Forschungsprojekt LIAA wird durch das Fraunhofer IPA koordiniert, eine der führenden Institutionen für angewandte Forschung im Bereich Robotik. Weitere Partner des Projektes sind Universal Robot A/S (Hersteller von Leichtbaurobotern), Visual Components OY (Anbieter von Simulationstechnologie), InSystems Automation GmbH und LP-Montagetechnik GmbH (Anbieter von Montagelösungen), Penny AB und EON Development AB (Anbieter von AR-Hardware und Software). In Kombination mit den international renommierten Forschungseinrichtungen Fundacion Tecnalia Research & Innovation, DTI Danish Technological Institute und dem Laboratory for Manufacturing Systems and Automation LMS an der Universität Patras verfügt LIAA über das technische Knowhow und die technologische Breite, um das angestrebte Projektziel zu realisieren.

Die Einbindung von fünf Endanwendern (Adam Opel AG, Dresden Elektronik Ingenieurtechnik GmbH, SPINEA s.r.o., Fischer IMF GmbH & Co. KG und TELNET Redes Inteligentes SA) aus verschiedenen Industriezweigen und mit unterschiedlichen Montageanwendungen ermöglicht es, das entwickelte Framework bereits zur Projektlaufzeit in fünf Technologie-Demonstratoren praktisch zu erproben.

Fachlicher Ansprechpartner
Dipl.-Ing. Martin Naumann | Telefon +49 711 970-1291 | martin.naumann@ipa.fraunhofer.de | Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung IPA

Jörg Walz | Fraunhofer-Institut
Weitere Informationen:
http://www.project-leanautomation.eu
http://www.ipa.fraunhofer.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Maschinenbau:

nachricht VL- und VSC-Drehmaschinen von EMAG: Die Bremsscheiben-Produktion auf ein neues Level heben
16.11.2017 | EMAG GmbH & Co. KG

nachricht Auf der Jagd nach dem feinsten Tropfen
09.11.2017 | Karlsruher Institut für Technologie

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Maschinenbau >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Ultrakalte chemische Prozesse: Physikern gelingt beispiellose Vermessung auf Quantenniveau

Wissenschaftler um den Ulmer Physikprofessor Johannes Hecker Denschlag haben chemische Prozesse mit einer beispiellosen Auflösung auf Quantenniveau vermessen. Bei ihrer wissenschaftlichen Arbeit kombinierten die Forscher Theorie und Experiment und können so erstmals die Produktzustandsverteilung über alle Quantenzustände hinweg - unmittelbar nach der Molekülbildung - nachvollziehen. Die Forscher haben ihre Erkenntnisse in der renommierten Fachzeitschrift "Science" publiziert. Durch die Ergebnisse wird ein tieferes Verständnis zunehmend komplexer chemischer Reaktionen möglich, das zukünftig genutzt werden kann, um Reaktionsprozesse auf Quantenniveau zu steuern.

Einer deutsch-amerikanischen Forschergruppe ist es gelungen, chemische Prozesse mit einer nie dagewesenen Auflösung auf Quantenniveau zu vermessen. Dadurch...

Im Focus: Leoniden 2017: Sternschnuppen im Anflug?

Gemeinsame Pressemitteilung der Vereinigung der Sternfreunde und des Hauses der Astronomie in Heidelberg

Die Sternschnuppen der Leoniden sind in diesem Jahr gut zu beobachten, da kein Mondlicht stört. Experten sagen für die Nächte vom 16. auf den 17. und vom 17....

Im Focus: «Kosmische Schlange» lässt die Struktur von fernen Galaxien erkennen

Die Entstehung von Sternen in fernen Galaxien ist noch weitgehend unerforscht. Astronomen der Universität Genf konnten nun erstmals ein sechs Milliarden Lichtjahre entferntes Sternensystem genauer beobachten – und damit frühere Simulationen der Universität Zürich stützen. Ein spezieller Effekt ermöglicht mehrfach reflektierte Bilder, die sich wie eine Schlange durch den Kosmos ziehen.

Heute wissen Astronomen ziemlich genau, wie sich Sterne in der jüngsten kosmischen Vergangenheit gebildet haben. Aber gelten diese Gesetzmässigkeiten auch für...

Im Focus: A “cosmic snake” reveals the structure of remote galaxies

The formation of stars in distant galaxies is still largely unexplored. For the first time, astron-omers at the University of Geneva have now been able to closely observe a star system six billion light-years away. In doing so, they are confirming earlier simulations made by the University of Zurich. One special effect is made possible by the multiple reflections of images that run through the cosmos like a snake.

Today, astronomers have a pretty accurate idea of how stars were formed in the recent cosmic past. But do these laws also apply to older galaxies? For around a...

Im Focus: Pflanzenvielfalt von Wäldern aus der Luft abbilden

Produktivität und Stabilität von Waldökosystemen hängen stark von der funktionalen Vielfalt der Pflanzengemeinschaften ab. UZH-Forschenden gelang es, die Pflanzenvielfalt von Wäldern durch Fernerkundung mit Flugzeugen in verschiedenen Massstäben zu messen und zu kartieren – von einzelnen Bäumen bis hin zu ganzen Artengemeinschaften. Die neue Methode ebnet den Weg, um zukünftig die globale Pflanzendiversität aus der Luft und aus dem All zu überwachen.

Ökologische Studien zeigen, dass die Pflanzenvielfalt zentral ist für das Funktionieren von Ökosys-temen. Wälder mit einer höheren funktionalen Vielfalt –...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Technologievorsprung durch Textiltechnik

17.11.2017 | Veranstaltungen

Roboter für ein gesundes Altern: „European Robotics Week 2017“ an der Frankfurt UAS

17.11.2017 | Veranstaltungen

Börse für Zukunftstechnologien – Leichtbautag Stade bringt Unternehmen branchenübergreifend zusammen

17.11.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Technologievorsprung durch Textiltechnik

17.11.2017 | Veranstaltungsnachrichten

IHP präsentiert sich auf der productronica 2017

17.11.2017 | Messenachrichten

Roboter schafft den Salto rückwärts

17.11.2017 | Innovative Produkte