VorlesenVerrichtungsbasierte, digitale Planung kollaborativer Montagesysteme und Integration in variable Produktionsszenarien (KoMPI)
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Fördermaßnahme: Kompetenz Montage - kollaborativ und wandlungsfähig (KoMo)
Forschungsziel: Ziel des geplanten Forschungsprojekts war es, einen neuartigen Ansatz zur integrierten Planung und Realisierung von Mensch-Roboter-Kollaborationen (MRK-Systemen) in der Montage zu entwickeln, der Unternehmen befähigt, MRK-Systeme integriert zu planen und zum Einsatz zu bringen. Die entwickelte Lösung wurde so gestaltet, dass auch Unternehmen mit geringeren finanziellen Mitteln oder Erfahrungen befähigt werden, MRK sicher und wirtschaftlich umzusetzen.
Ansprechperson Projektkoordination
Dr. Alfred Hypki +49 234 26304
hypki@lps.rub.de
Ansprechperson bei PTKA
Dipl.-Ing. Martina Göttel
+49 721 608-28561
martina.goettel@kit.edu
Die Planung eines manuellen Montagearbeitsplatzes in Bezug auf Arbeitsinhalt und Arbeitszeit ist eine komplexe Aufgabe. Aufgrund der Vielfalt der dabei zu berücksichtigenden Daten geschah dies meistens mit dafür speziell entwickelter Software zur Modellierung, Simulation und Optimierung der Arbeitstakte der manuellen Montageprozesse. Erwog ein Unternehmen den Einsatz von Arbeitsplatzsystemen, an denen Menschen und Roboter miteinander kollaborieren, gab es bislang noch keine digitalen Planungswerkzeuge, die den Einsatz des Systems im Hinblick auf Automatisierbarkeit, technisch-wirtschaftliche Eignung, Ergonomie und Sicherheit simulieren und bewerten konnten. Dies war nicht nur für KMU eine starke Hemmschwelle für den Einsatz von kostengünstigen Robotern in Montagesystemen.
Im Rahmen des Forschungsprojekts KoMPI wurde deshalb eine neue Methode zur integrierten Planung und Realisierung von kollaborativen Arbeitsplatzsystemen in der Montage bei variablen Produktszenarien entwickelt. Hierdurch wird sichergestellt, dass auch Unternehmen mit geringer Erfahrung und begrenzten Ressourcen befähigt werden, kollaborative Arbeitssysteme mit Erfolg einzuführen und auch bei stark schwankender Produkt- und Variantenvielfalt dauerhaft wirtschaftlich zu betreiben.
Die neue Methode unterstützt insbesondere die Arbeitsplaner im Planungs- und Gestaltungsprozess. Eine Auswahlsystematik identifiziert zunächst die Arbeitsplätze mit Potenzial für Kollaboration im Rahmen des im Projekt entwickelten Quick-Checks. Die digitale Gestaltung und Bewertung des kollaborativen Arbeitsplatzsystems wird mit einer allgemeingültigen Planungsmethode modelliert. Diese Planung wird gemäß den speziellen Montageaufgaben durchgeführt und durch Roboter- und Komponentenbibliotheken unterstützt. Die
technische Integration des Roboters und seiner Komponenten kann damit simuliert werden. Ein Schulungs- und Trainingskonzept für die Mitarbeiter unterstützt die Einführung und Akzeptanz der Lösungen. In der laufenden Produktion können die Montagefachkräfte durch geeignete Mensch-Maschine-Schnittstellen jederzeit das System
optimieren.
Durch die Piloterfahrungen bei den drei Anwenderfirmen in den Bereichen Automobilindustrie, Fördertechnik und Schaltersysteme mit ihren typischen variantenreichen Produktspektren wurden die Ergebnisse validiert und erfolgreiche Referenzprojekte geschaffen, die weitere Unternehmen zur Anwendung der Mensch-Roboter-Kollaboration motivieren. Diese Anwendungsszenarien decken unterschiedliche Industriezweige und Unternehmensgrößen ab, sodass eine Übertragbarkeit der Forschungsergebnisse sichergestellt ist.
- Albrecht Jung GmbH & Co. KG
- Boll Automation GmbH
- COGNITAS Gesellschaft für Technik-Dokumentation mbH
- imk automotive GmbH
- ISRA VISION AG
- Karl Dungs GmbH & Co. KG
- KOSTAL Automobil Elektrik GmbH & Co. KG
- Ruhr-Universität Bochum
- Technische Universität Dortmund
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