Intelligente Arbeitssysteme

Intelligente Arbeitssysteme

© Foto Fraunhofer IFF

Das Fraunhofer IFF ist Innovationstreiber bei der Gestaltung der Produktionstechnik und Arbeitssysteme der Zukunft. Das Ziel ist es, die Leistungsfähigkeit und Produktqualität der Unternehmen langfristig zu halten oder zu verbessern und zugleich die Flexibilität der Produktionssysteme zu erhöhen. Dafür entwickelt das Fraunhofer IFF u.a. neue Technologien für die sichere Mensch-Roboter-Kollaboration. So werden die kognitive Flexibilität und Handlungsbereitschaft des Menschen mit der hohen Produktivität automatisierter Systeme verknüpft. Es entwirft integrierte Lösungen für den Einsatz digitaler Assistenzsysteme und modernster Mess- und Prüftechnologien zur Qualitätssicherung in der Produktion. Und es etabliert virtuelle Lernmethoden für die flexible und effektive Qualifizierung von Mitarbeitern.

Mobile Roboter zur Produktivitätssteigerung in der Flugzeugproduktion

Bisher wurden Roboter in der Flugzeugproduktion selten eingesetzt. Die Gründe dafür sind vielfältig. Ein wesentlicher Grund ist, dass die zu bearbeitenden Flugzeugkomponenten meist sehr groß sind und somit herkömmliche Industrieroboter auf Schienen o. ä. aufgesetzt werden müssten, um den notwendigen Arbeitsbereich abdecken zu können.

Sensorik und Perzeption für mobile Roboter und Manipulatoren

Damit Serviceroboter selbstständig agieren können, werden grundlegende Schlüsseltechnologien benötigt. Hierzu gehört auch und vor allem die sensorische Erfassung der Umgebung, also von Dingen, wie zu befahrende Wege, Hindernisse, Maschinen und Anlagen sowie zu handhabende Objekte (z. B. Bauteile), und natürlich auch von Personen.

Stationäres Roboter-Assistenzsystem zum Bearbeiten schwerer Bauteile

Arbeiten Mensch und Roboter in einem gemeinsamen Arbeitsraum zusammen, erhöht das nicht nur die Wirtschaftlichkeit in vielen Bereichen der Produktion, sondern der Mensch wird bei gefährlichen und unergonomischen Arbeiten auch entlastet.

Prozessintegriert identifizieren mit dem RFID-Armband

Mit dem RFID-Armband hat das Fraunhofer IFF eine Lösung entwickelt, mit der RFID-Tags in Handling-Prozessen mit »freien Händen« automatisch identifiziert werden können. So z. B. zum automatischen Quittieren von Greifprozessen in der Baugruppenmontage. Als Auto-ID- und Assistenzsystem stellt das RFID-Armband einen Lösungsansatz zur zunehmenden Digitalisierung der Produktions- und Logistikprozesse im Rahmen der Digitalen Logistik dar.

Bildbasierte Situationsanalyse unterstützt Logistikprozesse

Die Prozess- und Arbeitssicherheit in logistischen Abläufen wird entscheidend durch aktuelle Informationen über den Status von Ware, Betriebsmittel und Personal sowie deren Interaktion untereinander unterstützt.

Mechatronische Systeme mit Virtual Engineering durchgängig entwickeln

Das entscheidende Kriterium für die Wettbewerbsfähigkeit im Maschinen- und Anlagenbau besteht in der Fähigkeit, technisch anspruchsvolle und risikoreiche Projektentwicklungen in immer kürzerer Zeit, mit möglichst geringen Kosten und bei hoher Qualität zu realisieren. Jedoch stellt die Komplexität der Mechatronik, d. h. das enge Zusammenspiel von mechanischen mit elektronischen Elementen und zugehöriger Informationsverarbeitung, viele Hersteller vor große Herausforderungen.

Effektive Materialsimulation für die virtuelle Planung und Inbetriebnahme

Durch die Virtualisierung verschiedener Inbetriebnahmetätigkeiten kann der Entwicklungsprozess von Sondermaschinen verkürzt werden und Kosten können gespart werden. Ein wichtiger Aspekt der Virtualisierung ist neben der Modellierung der Handling- oder Fertigungsmaschinen auch die Modellierung des Materials, das von der Maschine bearbeitet wird bzw. mit dem die Maschine interagiert.

Produkte durchgängig entwickeln und Daten situationsgerecht bereitstellen

In den vergangenen Jahren wurden mehrere Sondermaschinen für die Firma Lanxess AG entwickelt und realisiert. Der »SideCut2« reiht sich in diese erfolgreiche Zusammenarbeit nahtlos ein. Hauptaufgabe dieser vollautomatisierten Sondermaschine ist ein wichtiger Zwischenschritt bei der Herstellung von Wasserfiltern. Dabei spielen Trennverfahren sowie Handhabungsalgorithmen eine wesentliche Rolle.

Anlagen mit mobilen Assistenzsystemen betreiben und prüfen

Trotz des steigenden Automatisierungs- und Vernetzungsgrads hat in diesem Umfeld der Mensch als Akteur und Entscheider weiterhin die zentrale Rolle. Um den hohen Anforderungen gerecht zu werden, sind zunehmend Assistenztechnologien erforderlich, die ihn bei seinen Tätigkeiten unterstützen.