Forschung für die Sicherheit
Fraunhofer-Institut für Fabrikbetrieb und -automatisierung IFF
Sicher Produzieren und Transportieren
Sicherheit ist ein Thema mit vielen Facetten. Sie ist für uns Menschen als persönliche Sicherheit ebenso wichtig wie im industriellen Kontext für die Produktion, im Umgang mit Maschinen oder beim Transport von Gütern. Digitale Entwicklungsmethoden und virtuelle Werkzeuge helfen uns, Anlagen sicherer zu konstruieren, die Bedienung von Geräten und die Wartung gefährlicher Systeme ohne Risiko vorab zu trainieren oder Produktionsverfahren im Voraus zu testen, um den Verlust von Werkzeugen und Material zu minimieren.
Zu diesem Thema
- Anlagensicherheit
- Sichere Produktion
- Arbeitssicherheit
- Sichere Logistik
- Sicherheitsmanagement
Anlagensicherheit
Virtuelles Prüffeld für elektrische Großgeräte
Für die Optimierung des Simulationsverfahrens wurde am Fraunhofer IFF eine Technologie entwickelt, deren Aufgabe in der Unterstützung des Entwicklerteams bei der Projektierung, Optimierung und rechengestützte Prüfung von elektrischen Maschinen liegt.
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Widerstandspunktschweißen
Das Programmiersystem erlaubt das intuitive Eingeben der auszuführenden Aktionen direkt am virtuellen Modell des Werkstückes und stellt die geplante Bearbeitung verständlich visuell dar.
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Virtual Engineering System für einen Großmaschinenhersteller
Für einen Hersteller von Großwerkzeugmaschinen wurde ein leistungsfähiges VE-System entwickelt, welches ein physikalisches Modell der Werkzeugmaschine aus CAD-Daten generiert und an das Steuerungssystem anbindet. Damit können sowohl das Verhalten der Maschine als auch die Interaktion zwischen Bearbeitungskopf und Werkstück in Echtzeit simuliert werden.
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Elektronenstrahlschweißen
Unser Kunde verwendet einen numerisch gesteuerten 7-Achs-Roboter, um Bauteile bis 50t Stückgewicht mit Elektronenstrahlen in einer 630 m3 fassenden Vakuumkammer zu schweißen, zu härten oder zu schneiden. Dafür wurde ein System entwickelt, das auf den CAD-Daten der Kammer, des Roboters und des Bauteils die NC-Steuerung des Roboters automatisch programmiert, um die gewünschte Bahn exakt abzufahren. Die Rüstzeit für ein neues Bauteil konnte so von mehreren Stunden auf ca. 30 Minuten verkürzt werden.
Interaktive Module zur Umsetzung der Maschinenrichtlinie in der Entwicklung und Nutzung von Maschinen und Anlagen
Sichere Produktion
Taktile Sensorsysteme in drucksensitiven Fußbodenbelägen
Durch die Integration taktiler Sensorsysteme in Fußbodenbeläge können auf den Boden einwirkende Kräfte ortsaufgelöst erfasst werden. Derart ausgestattete Fußbodenbelag erkennen sowohl ortsfeste als auch ortsveränderliche Objekte.
Integrationsstrategien sensorische Arbeitsraumüberwachung (ECHORD-EXECELL)
Im Rahmen des Projekts EXECELL werden Verfahren und Technologien weiterentwickelt, integriert sowie evaluiert, die eine sichere physische Mensch-Roboter Interaktion ermöglichen.
Neue Wege in der Fertigung durch robotergestützte Assistenzsysteme (ViERforES)
Neuartige, am Fraunhofer IFF entwickelte, optische Arbeitsraumüberwachungslösungen gewährleisten die Sicherheit bei der Kooperation bzw. Kollaboration von Mensch und Roboter in gemeinsamen Arbeitsräumen.
Visuelle Assistenz- und Prüfsysteme
Industrielle Fertigungs- und Montagetätigkeiten mit hoher Variantenvielfalt und kleinen Losgrößen eignen sich häufig nicht für eine Automatisierung und werden manuell durch eine menschliche Arbeitskraft erbracht. Auf der Grundlage bildbasierter Verfahren und Nutzung von CAD-Modelldaten entwickeln wir Methoden, Verfahren und Lösungen für innovative visuelle Assistenz- und Prüfsysteme zur Unterstützung manuell ausgeführter Arbeitsprozesse.
Geometrieprüfung von Eisenbahnradsätzen
Die Räder schienengebundener Fahrzeuge sind aufgrund der Wechselwirkung zwischen Rad und Schiene enormen Belastungen ausgesetzt. Die Geometrie des Radprofils, die Rund- und Planlaufabweichungen sowie die Position der Radscheiben auf der Welle sind Güteparameter, die entscheidend für die Betriebssicherheit und einen hohen Fahrkomfort eines Schienenfahrzeugs sind.
Arbeitssicherheit
Neue Wege in der Fertigung durch robotergestützte Assistenzsysteme (ViERforES)
Neuartige, am Fraunhofer IFF entwickelte, optische Arbeitsraumüberwachungslösungen gewährleisten die Sicherheit bei der Kooperation bzw. Kollaboration von Mensch und Roboter in gemeinsamen Arbeitsräumen.
Maschinelle Aufmerksamkeit für verbessertes Umgebungsverstehen
Eine Aufmerksamkeitssteuerung dient dem bewussten Fixieren von Menschen und Objekten in einem kognitiven Prozess durch den Roboter. Dies ist notwendig, um die Akzeptanz des Roboters durch den Menschen zu fördern sowie zur Reduzierung von Störimpulsen, welche zu unerwünschten Handlungen des Roboters führen können.
Umfüllen leicht entzündlicher Flüssigkeiten
Virtuell interaktive Lernumgebung für das Arbeiten unter Spannung
Taktile Sensorsysteme in drucksensitiven Fußbodenbelägen
Durch die Integration taktiler Sensorsysteme in Fußbodenbeläge können auf den Boden einwirkende Kräfte ortsaufgelöst erfasst werden. Derart ausgestattete Fußbodenbelag erkennen sowohl ortsfeste als auch ortsveränderliche Objekte.
Integrationsstrategien sensorische Arbeitsraumüberwachung (ECHORD-EXECELL)
Im Rahmen des Projekts EXECELL werden Verfahren und Technologien weiterentwickelt, integriert sowie evaluiert, die eine sichere physische Mensch-Roboter Interaktion ermöglichen.
Taktile Sensorsysteme zur sicheren Kollisionserkennung
In Anwendungen mit Mensch-Roboter-Interaktion sind taktile Sensorsysteme eine wichtige Schlüsseltechnologie für die Überwachung und Begrenzung der Interaktionskräfte zwischen Mensch und Roboter.
Bionische Rüsselkinematik für sichere Roboteranwendungen in der Mensch-Maschine-Interaktion (BROMMI)
Im Rahmen dieses Projekts soll ein flexibler Roboterarm entwickelt und erprobt werden, der aufgrund seiner völlig neuen, auf bionischen Prinzipien in Anlehnung an die Funktionsweise eines Elefantenrüssels beruhenden Konzeption kein Gefahrenpotenzial für den Menschen bietet.
Sichere Logistik
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Sicherung logistischer Warenketten und Transportprozesse
Beschädigte oder gestohlene Waren bei Transporten führen zu erheblichen betriebs- und volkswirtschaftlichen Schäden in Millionenhöhe, u.a. bei Transportdienstleistern und auch bei den zu beliefernden Unternehmen. Neben der Klärung der Haftungsfragen ist es Ziel der Forschungs- und Entwicklungsarbeiten am Fraunhofer IFF, die Entstehung derartiger Schäden zu vermeiden. Mit Hilfe der hier entwickelten und eingesetzten Telematik- und Sensortechnologien können eine Vielzahl der schadenverursachenden Einwirkungen identifiziert, kommuniziert und entsprechende Handlungsempfehlungen abgeleitet werden.
IFF-Smart Box®
Die »IFF-Smart Box« ist mittels integrierter RFID-Antennen und eines Lesegerätes auf Basis des HF-Funks in der Lage, jede Packstückzuladung und -entnahme zu erkennen und diese Information in einer Datenbank zu speichern. Voraussetzung dafür ist die Ausstattung jedes Packstückes mit einem Transponder. Durch die so mögliche permanente Kommunikation zwischen dem Behälter und dem Packstück werden Inventurdifferenzen laufend erkannt.
RFID-Tunnelgate
Die Koexistenz von Funktechnologien in Produktions- und Logistikräumen wird immer komplexer. Die intelligente Nutzung des Funkprinzips der Modenverwirbelung schafft Abhilfe und definiert den perfekten Leseraum für RFID-Tags, wie an Beispielen in der Automotive- und Fashion-Branche zu sehen ist. Als patentiertes Verfahren bietet die Technologie unseren Partnern Wettbewerbsvorteile. Eine typische Anwendung des patentierten Verfahrens stellen RFID-Tunnelgates dar, wie sie in der Logistik zur Pulkerfassung getaggter Waren eingesetzt werden können.
Anwendung des RFID-Tunnelgates beim Kontraktlogistikdienstleister Fiege
Die Pulkerfassung von UHF RFID-Transpondern, die dicht gepackt in einem Karton nebeneinander liegen, stellt die Erfassungstechnik vor eine Herausforderung. Das patentierte Prinzip der Modenverwirbelung des Fraunhofer IFF in Magdeburg ermöglicht, alle Tags auch bei hohen Transponderdichten sicher zu erfassen. Die Funktionsfähigkeit des Prinzips ist im produktiven Einsatz bei der Integration von RFID-Tunnelgates in die weltweite Lieferkette von Gerry Weber nachgewiesen worden. Die Technologie kommt in China für einen internationalen Logistikdienstleister und in Deutschland im Verteilzentrum des Kontraktlogistik-Dienstleisters Fiege zum Einsatz.
Der RFID-Handschuh für mehr Beweglichkeit
Einen wesentlichen Bestandteil RFID-basierter Infrastrukturen stellen mobile Geräte zur dezentralen Erfassung und Kommunikation dar. Hierfür wurde der RFID-Handschuh – speziell für die Handhabung von Gütern mit RFID-Tags – entwickelt. Er lässt sich mit verschiedener Sensorik kombinieren und somit direkt auf Ihren Anwendungsfall anpassen.
Tiefenbildscan für mehr Transparenz in der Fracht
Neue Sensortechnologie macht den Einsatz einer Tiefenbilderfassung auch für den breiten Einsatz in der Logistik erschwinglich. Ob als reine Konturüberwachung einer Palette über die Dokumentation des Aufbaus einer Frachtpalette bis hin zur Überwachung von Laderäumen in Transportfahrzeugen – viele Möglichkeiten für mehr Transparenz in der Logistik ergeben sich automatisch. Durch die automatisierte Erfassung freier Ladevolumen lassen sich bspw. Potenziale zur Transportbündelung in Zukunft besser erschließen.
Effiziente Transportlogistik durch kontinuierliche Laderaumüberwachung
Transparente und effiziente Transportlogistik, können in Zukunft deutlich unterstützt werden, wenn Spediteure ihre Routenplanung dynamisch zu jeder Zeit und nach der jeweiligen Auftragslage ad hoc planen können. Dafür ist es neben bereits verfügbaren Informationen zur Auftragslage under der Fahrzeugposition vor allem entscheidend zu wissen, welche freien Ladekapazitäten das jeweilige Fahrzeug aktuell hat. Vom IFF wurde ein optisch basiertes Verfahren zur kontinuierlichen Laderaumüberwachung, d.h. der Erfassung der Laderaumbelegung und des Transportvolumens, entwickelt, um bspw. Spediteuren in Zukunft automatisiert und echtzeitnah Informationen zu freien Ladekapazitäten zur Verfügung zu stellen.
Sicherheitsmanagement
Sicherheitskritische Bewertung von Infrastruktur an Logistikknoten im Rahmen von ViERforES
Da der Bedarf an verifizierbaren und validierbaren Sensorsystemen im Umfeld großer internationaler Logistikknoten weiter wächst, ergibt sich ein großes Marktpotential für die Entwicklung geeigneter Test- und Evaluierungsanwendungen.
FluSs – Flughafensicherungssystem
Im Rahmen des öffentlichen Verbundprojekts FluSs wird ein Sicherheitsmanagement-Konzept (SMK) definiert. Ausgangspunkt sind die Analyse von Bedrohungsszenarien am Beispiel des Flughafenstandorts Frankfurt/Main als auch in dessen unmittelbaren Umfeld sowie der derzeitigen Sicherheitsinfrastruktur und -prozesse am Standort. Ziel des SMK ist die Erhöhung der Sicherheit von außen nach innen.
Trans4Goods – Sicherheit im Güterlandverkehr durch sichere Informationsmuster an der Fracht
Die Versorgung mit Waren und Gütern sowie deren sicherer Transport bilden einen Grundpfeiler unserer Gesellschaft und Wirtschaft. Deutschland als Exportnation ist hierbei stark in internationale Warenketten eingebunden. Angesichts drohender Anschläge, Großunfälle, Naturkatastrophen oder krimineller Handlungen müssen Strategien, Prozesse und Technologien entwickelt werden, um die Versorgung der Bevölkerung und den internationalen Warenverkehr zu sichern.

























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