Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Mensch und Roboter im Team

26.02.2002


Versuchsanlage team@work:
Ein ausgeklügeltes Bildverarbeitungssystem stellt sicher, dass sich Werker und Roboter nicht ins Gehege kommen


Die Versuchsanlage »team@work« erprobt das flexible Zusammenspiel von Mensch und Roboter in der Fertigung


Roboter und Menschen müssen in der Fertigung heute nicht mehr auf Abstand gehalten werden. Ganz im Gegenteil: Arbeiten sie Hand in Hand, steigert das Produktivität und Flexibilität - gerade bei der Herstellung variantenreicher Kleinserien. Wie die direkte Mensch-Roboter-Kooperation aussehen kann, zeigen Fraunhofer IPA und IPK in der Versuchsanlage »team@work«.

... mehr zu:
»IPA »Thiemermann

Eine wesentliche Stärke des Menschen ist seine Flexibilität: Er kann sich schnell auf die unterschiedlichsten Situationen einstellen, meistert selbst unvorhergesehene Aufgaben und besitzt in seinen Händen einzigartige Universalwerkzeuge, mit denen er eine Vielzahl von Arbeiten ausführen kann. Gerade bei der Fertigung von variantenreichen Kleinserien wird deshalb noch häufig auf manuelle Arbeit gesetzt. Denn Robotern und anderen Automaten solche Flexibilität abzuringen, ist äußerst aufwändig, wenn nicht gar unmöglich. Ihre Stärke ist die schnelle und präzise Ausführung einfacher, wiederkehrender Tätigkeiten. Wechselt die Aufgabe, dann wechselt auch das Werkzeug, wenn nicht gar das Programm des Roboters. Aus sicherheitstechnischen Gründen arbeiten Menschen und Roboter bislang strikt voneinander getrennt - zumindest in Fabrikhallen. Das muss nicht so bleiben, finden Fraunhofer-Ingenieure. Außerhalb von Fabriken interagieren Menschen und selbst autonome mobile Systeme (AMS) bereits erfolgreich und direkt, ohne trennende Schutzzäune und manchmal sogar hautnah.

»Wir meinen, dass mittlerweile die technischen Voraussetzungen erreicht sind, auch in der Fertigung diese strikte Trennung aufzuheben und damit ganz neue Rationalisierungspotenziale zu erschließen«, erklärt Stefan Thiemermann vom Fraunhofer IPA. Gemeinsam mit Forschern vom Fraunhofer IPK, Berlin, arbeiten er und sein Team an einem »Kooperations-Arbeitsplatz«. Ein stationärer Industrieroboter und ein Werker montieren dort Hand in Hand Baugruppen oder ganze Teile gleichzeitig, nebeneinander oder zeitlich versetzt, jedoch immer in unmittelbarer Nachbarschaft. Werker und Roboter nehmen dabei Positionen ein, die ihnen uneingeschränkt Zugriff auf das Montageobjekt erlauben. Damit sie auch parallel arbeiten können, gibt es innerhalb der Anlage einen Schritt weiter eine zweite Station für rein manuelle Arbeiten. »Die Sicherheit des Menschen hat bei diesem Konzept oberste Priorität«, betont Thiemermann, »aber das muss nicht zu Lasten der Produktivität gehen«.


Dafür sorgt ein intelligentes Überwachungssystem für den gemeinsamen Arbeitsraum. Sein Grundprinzip ist eine flexible Abstandsüberwachung. Mehrere Kameras behalten Roboter und Werker im Auge. Sie melden Position, Geschwindigkeit und Beschleunigung der exponiertesten Punkte der beiden Akteure an ein Regelungssystem weiter. Der ermittelt daraus mit Hilfe einer neu entwickelten Software den jeweils kürzesten Abstand zwischen ihnen. Dieser wird mit einem sicherheitstechnisch zulässigen Abstand verglichen, der von der aktuellen Situation, d. h. den Momentangeschwindigkeiten von Mensch und Roboter abhängt, aber auch Fixgrößen wie Brems- und Not-Aus-Verhalten des Roboters sowie die Verarbeitungsgeschwindigkeit des Gesamtsystems berücksichtigt.

Das Ziel des Versuchanlage »team@work« ist es, ein Montagesystem zu entwickeln, das einfach zu erweitern und produktneutral aufgebaut ist, das ein breites Spektrum von Arbeitsinhalten pro Station zulässt und den stetigen Wechsel von manuellen und automatischen Tätigkeiten erlaubt. »Es gab bereits verschieden Ansätze von Montagesystemen, die die Fähigkeiten von Mensch und Roboter miteinander kombinieren wollten«, räumt Thiemermann ein. Die Arbeitsplätze waren aus Sicherheitsgründen jedoch immer getrennt. Eine relativ flexible Arbeitsteilung erreichten sie allein durch das Materialflusssystem: die Produkte wurden solange im Kreis durch die Roboter- und Werkerarbeitsplätze geführt, bis sie fertiggestellt waren und aus dem Kreisverkehr ausgeschleust werden konnten. »Die aufwändige Materialhandhabung und Materialflusssteuerung verhinderten, dass sich solche Systeme durchsetzen konnten«, erklärt der IPA-Projektleiter. Daraus ergab sich für ihn, dass »das Produkt idealerweise stationär bleibt« und Werker und Roboter so angeordnet sind, dass sie uneingeschränkten Zugriff auf das Montageobjekt haben.

Das erlaubt eine absolut flexible Arbeitsteilung zwischen Mensch und Roboter und gibt ihnen die Gelegenheit, ihre spezifischen Fähigkeiten optimal einzusetzen. Da der Roboter nur die Tätigkeiten durchführt, die leicht automatisierbar sind, vereinfachen sich sowohl die Prozesswerkzeuge als auch Roboterprogrammierung und Materialbereitstellung. Auf Anlagenebene bietet das Konzept die Möglichkeit, autonome Produktionseinheiten zur Montage von kompletten Produkten mit dezentraler Steuerung und Verwaltung zu realisieren. Die Versuchsanlage »team@work« entsteht im Rahmen der »Marktorientierten strategischen Vorlaufforschung« der Fraunhofer-Gesellschaft im Verbundprojekt »Intelligente Produktionsanlagen« am Fraunhofer IPA und wird auf der Hannover Messe 2002 erstmals öffentlich vorgestellt (Halle 17 E 34).

Ihre Ansprechpartner für weitere Informationen:
Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung IPA
Dipl.-Ing. Stefan Thiemermann
Telefon: 0711/970-1054
Telefax: 0711/970-1006
E-Mail: set@ipa.fhg.de

| Fraunhofer IPA

Weitere Berichte zu: IPA Thiemermann

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Messenachrichten:

nachricht Digitalisierung von HR-Prozessen – tisoware auf der Personal Nord und Süd
21.03.2017 | tisoware Gesellschaft für Zeitwirtschaft mbH

nachricht Hochauflösende Laserstrukturierung dünner Schichten auf der LOPEC 2017
21.03.2017 | Fraunhofer-Institut für Lasertechnik ILT

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Messenachrichten >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Das anwachsende Ende der Ordnung

Physiker aus Konstanz weisen sogenannte Mermin-Wagner-Fluktuationen experimentell nach

Ein Kristall besteht aus perfekt angeordneten Teilchen, aus einer lückenlos symmetrischen Atomstruktur – dies besagt die klassische Definition aus der Physik....

Im Focus: Wegweisende Erkenntnisse für die Biomedizin: NAD⁺ hilft bei Reparatur geschädigter Erbinformationen

Eine internationale Forschergruppe mit dem Bayreuther Biochemiker Prof. Dr. Clemens Steegborn präsentiert in 'Science' neue, für die Biomedizin wegweisende Forschungsergebnisse zur Rolle des Moleküls NAD⁺ bei der Korrektur von Schäden am Erbgut.

Die Zellen von Menschen und Tieren können Schäden an der DNA, dem Träger der Erbinformation, bis zu einem gewissen Umfang selbst reparieren. Diese Fähigkeit...

Im Focus: Designer-Proteine falten DNA

Florian Praetorius und Prof. Hendrik Dietz von der Technischen Universität München (TUM) haben eine neue Methode entwickelt, mit deren Hilfe sie definierte Hybrid-Strukturen aus DNA und Proteinen aufbauen können. Die Methode eröffnet Möglichkeiten für die zellbiologische Grundlagenforschung und für die Anwendung in Medizin und Biotechnologie.

Desoxyribonukleinsäure – besser bekannt unter der englischen Abkürzung DNA – ist die Trägerin unserer Erbinformation. Für Prof. Hendrik Dietz und Florian...

Im Focus: Fliegende Intensivstationen: Ultraschallgeräte in Rettungshubschraubern können Leben retten

Etwa 21 Millionen Menschen treffen jährlich in deutschen Notaufnahmen ein. Im Kampf zwischen Leben und Tod zählt für diese Patienten jede Minute. Wenn sie schon kurz nach dem Unfall zielgerichtet behandelt werden können, verbessern sich ihre Überlebenschancen erheblich. Damit Notfallmediziner in solchen Fällen schnell die richtige Diagnose stellen können, kommen in den Rettungshubschraubern der DRF Luftrettung und zunehmend auch in Notarzteinsatzfahrzeugen mobile Ultraschallgeräte zum Einsatz. Experten der Deutschen Gesellschaft für Ultraschall in der Medizin e.V. (DEGUM) schulen die Notärzte und Rettungsassistenten.

Mit mobilen Ultraschallgeräten können Notärzte beispielsweise innere Blutungen direkt am Unfallort identifizieren und sie bei Bedarf auch für Untersuchungen im...

Im Focus: Gigantische Magnetfelder im Universum

Astronomen aus Bonn und Tautenburg in Thüringen beobachteten mit dem 100-m-Radioteleskop Effelsberg Galaxienhaufen, das sind Ansammlungen von Sternsystemen, heißem Gas und geladenen Teilchen. An den Rändern dieser Galaxienhaufen fanden sie außergewöhnlich geordnete Magnetfelder, die sich über viele Millionen Lichtjahre erstrecken. Sie stellen die größten bekannten Magnetfelder im Universum dar.

Die Ergebnisse werden am 22. März in der Fachzeitschrift „Astronomy & Astrophysics“ veröffentlicht.

Galaxienhaufen sind die größten gravitativ gebundenen Strukturen im Universum, mit einer Ausdehnung von etwa zehn Millionen Lichtjahren. Im Vergleich dazu ist...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Wie Menschen wachsen

27.03.2017 | Veranstaltungen

Zweites Symposium 4SMARTS zeigt Potenziale aktiver, intelligenter und adaptiver Systeme

27.03.2017 | Veranstaltungen

Rund 500 Fachleute aus Wissenschaft und Wirtschaft diskutierten über technologische Zukunftsthemen

24.03.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Fließender Übergang zwischen Design und Simulation

27.03.2017 | HANNOVER MESSE

Industrial Data Space macht neue Geschäftsmodelle möglich

27.03.2017 | HANNOVER MESSE

Neue Sicherheitstechnik ermöglicht Teamarbeit

27.03.2017 | HANNOVER MESSE