Intelligente Arbeitssysteme

Intelligente Arbeitssysteme

© Foto Uwe Völkner, Fotoagentur FOX

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.

Neues Verfahren zur sicheren Mensch-Roboter-Kooperation

Die Kooperation von Mensch und Roboter (MRK) im gemeinsamen Arbeitsraum findet derzeit vornehmlich mit Leichtbaurobotern statt, die aufgrund ihres Designs, durch zusätzliche Schutzmaßnahmen oder durch intrinsische Sicherheitsfunktionen die normativen Anforderungen an kollaborierende Roboter erfüllen. Ein Großteil der zukünftigen MRK-Applikationen benötigt jedoch Roboter mit weit mehr als 20 Kilogramm Handhabungsgewicht, um den Menschen bei ausdauernden und kräftezehrenden Arbeiten zu unterstützen und die Ergonomie für den Menschen zu verbessern. Im Rahmen des EU-geförderten Projekts »ECHORD++« hat das Fraunhofer IFF im Experiment »SAPARO« ein neuartiges Sicherheitskonzept weiterentwickelt, das auf Basis eines ortsauflösenden Sensorfußbodens in Kombination mit einem deckengestützten Visualisierungssystem eine Kooperation von Mensch und Roboter mit hohen Traglasten gemäß ISO/TS 15066 erlaubt.

Ortsflexibles kollaboratives Assistenz- und Prüfsystem für die Montage

Die Nutzung klassischer Automatisierungsansätze mit fest installierten Roboterzellen ist in vielen Produktionsumgebungen nicht möglich. Montagehallen verfügen nur über beschränkte Platzverhältnisse und die steigende Variantenvielfalt und Komplexität der Produkte erfordern eine flexible Zusammenarbeit von Menschen und Maschinen im Montageprozess. Diesen Herausforderungen kann mit ortsflexiblen Assistenzsystemen begegnet werden, die in der Lage sind, sich in unterschiedlichen, sich verändernden Umgebungen zu lokalisieren und selbstständig Aufgaben auszuführen. Eine konsequente Nutzung von Assistenzfunktionen reduziert die erforderlichen Arbeitszeiten und mögliche Fehler bei Montagevorgängen erheblich.

HawkSpex® Mobile – das lernende (bio-)chemische Labor auf dem Smartphone

Es gibt viele Anwendungen, bei denen die Beurteilung von Eigenschaften eines zu messenden Objekts auf dessen (bio-) chemischer Zusammensetzung mit Hilfe einer sogenannten Inhaltsstoffkamera beruht und damit über die Erfassung von Größe, Form, Farbe, Textur, usw. hinausgeht. Dazu zählen z.B. die Zustandserfassung von Lebensmitteln im Hinblick auf Frische oder Unbehandeltheit, die verschleierte Nachbesserung von Autolacken nach Unfallschäden oder auch das Erkennen von Fälschungen bei Dokumenten, Medikamenten oder hochwertigen Textilien. In »professionellen« Anwendungen findet hierfür häufig hyperspektrale Bildgebung mit speziellen Hyperspektralkameras Anwendung.