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Vernetzte, informationsbasierte Einlern- und Ausführungsstrategien für autonome Montagearbeitsabläufe

Vernetzte, informationsbasierte Einlern- und Ausführungsstrategien für autonome Montagearbeitsabläufe Scheibenwischer ist nicht gleich Scheibenwischer. Das weiß jeder Autofahrer. Der Ersatz der Wischblätter wird schon beim Kauf zur Wissenschaft. Kein Auto, Lampenschirm oder Fahrradreifen, von dem es nicht mehrere Varianten gibt. Das ändert bei Herstellern und Zulieferern die Anforderungen an Montageeinrichtungen grundlegend. Kleine bzw. wechselnde Stückzahlen machen klassische Automatisierungslösungen unwirtschaftlich. Tätigkeiten wie Bestücken oder Verpacken werden häufig an Handarbeitsplätzen ausgeführt. Diese werden wirtschaftliche Produktion erfordert deshalb neue, flexible Konzepte, die je nach Situation den Wechsel von Handauf Automatenmontage zulassen.

Das Projekt viEMA verfolgt ein skalierbares, roboter- und sensorgestütztes Montagekonzept: Zu Beginn eines Produktanlaufs wird zunächst am Handplatz der Montageprozess manuell und bedarfsgesteuert durchgeführt. Bei Stückzahl-erhöhung wird an diesen Handplatz ein flexibler Montageroboter angedockt, eine Art Montagezelle, und damit die Stückzahl erhöht. Bei Stückzahlrückgang wird dann wieder auf manuelle Montage umgestellt.

Die einfache, für jedes Produkt veränderbare Programmierung solcher flexibler Montagezellen wird durch die Entwicklung von sogenannten Einlern- und Ausführungsstrategien ermöglicht. Dafür müssen mehrere Teilprobleme gelöst werden: Grundsätzlich muss ein Robotersystem in der Lage sein, Werkstücke selbstständig zu erkennen, von einer Ablage zu greifen und in eine andere Ablage bzw. einen Werkstückträger an einer vorgegebenen Position einzufügen. Dafür wird eine leistungsfähige Objekt- und Skilldatenbank mitgeführt. Gleichzeitig muss es dem Roboter möglich sein, neue Fähigkeiten zu erlernen. Ein Arbeiter muss den Roboter "an die Hand" nehmen, um ihn für neue Abläufe zu trainieren. Da nicht an jedem Arbeitsplatz Spezialisten stehen, müssen auch normale Benutzer dazu in der Lage sein. Jeder Roboter kann nicht nur autonom arbeiten, sondern kann auch selbständig Informationen aus Datenbanken bzw. anderen Montagesystemen über die Netzwerk- und Internetanbindung abrufen, über die auch die Ferndiagnose und Fernwartung erfolgen kann.

Die neuen Verfahren der Montageassistenz sind durch die Modularität und Skalierbarkeit besonders für KMUs ausgelegt. Der Aufwand für die Inbetriebnahme ist durch die technischen Ansätze (intuitive Bedienerschnittstelle, 3D-Objekterkennung, Skill-Datenbank) deutlich geringer als bei herkömmlichen Systemen. Die durch viEMA verringerten Produktionskosten und durch im Projekt zu entwickelnde Geschäftsmodelle, die auch das Leasing einschließen, wird das Konzept besonders für KMU wirtschaftlich attraktiv.

Konsortialführer: Forschungszentrum Informatik an der Universität Karlsruhe (FZI) - IDS Interaktive Diagnose- und Servicesysteme

Konsortialpartner: FAUDE Produktionsanlagen GmbH, ISRA VISION AG, Robert Bosch GmbH, Technische Universität München

Weiterführende Informationen

Ansprechpartner viEMA

Projektleitung
FZI Forschungszentrum Informatik
Abteilung Interaktive Diagnose- und Servicesysteme (IDS)
Haid-und-Neu-Str. 10–14
76131 Karlsruhe

Zhixing Xue
Tel.: +49 (0)721 9654-204
E-Mail