MANUSERV

Planungs- und Entscheidungsunterstützung bei der Auswahl industrieller Serviceroboter



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Kurzsteckbrief

MANUSERV will ein System zur Planungs- und Entscheidungsunterstützung entwickeln, um bislang manuell durchgeführte Prozesse mit Hilfe von Servicerobotern zu automatisieren. Dabei geht es sowohl um die technologische Realisierbarkeit als auch um die ökonomische Sinnhaftigkeit. Das System unterstützt die Auswahl des am besten geeigneten Serviceroboters sowie dessen Programmierung bis hin zur virtuellen Inbetriebnahme. Die Lösung soll für Anwender als Dienst über eine Internetplattform angeboten werden. Dort stellen Anbieter ihre Servicerobotik-Lösungen in einem Technologiekatalog zur Verfügung, der auch planungstechnische Beschreibungen von Fähigkeiten der Produkte und Roboter beinhaltet.

Herausforderung

In der industriellen Fertigung sind Roboter heute unentbehrlich. Doch sie können mehr als nur an Ort und Stelle stehend vordefinierte Aufgaben erledigen. Roboter werden selbständig und erfüllen klassische Service-Aufgaben, um Menschen bei der Arbeit zu unterstützen. Das Problem: Auf dem Weg in die Praxis kommen die neuen Technologien noch wenig voran. Obwohl es erste Produktansätze gibt, sind tatsächliche Anwendungen noch wenig vorhanden. Der Grund liegt in mangelndem Wissen über die Möglichkeiten der Übertragbarkeit von manuellen Prozessen auf Serviceroboter und der Angst vor hohen Implementierungskosten. Auf der anderen Seite fehlen Entwicklern und Anbietern von Servicerobotik-Applikationen Informationen zu den manuell ausgeführten Prozessen, die sich für eine (Teil-)Automatisierung eignen. Wissenslücken, durch die gerade kleine und mittlere Unternehmen, aber auch Agrarbetriebe Effizienzpotenziale ungenutzt lassen.

Ziel

Daher soll im Rahmen des Projekts MANUSERV ein Planungs- und Entscheidungsunterstützungssystem entwickelt werden, das Anwender und Entwickler von Servicerobotik-Applikationen bei der Analyse und Beschreibung der Arbeitsprozesse, der Handlungsplanung, der Auswahl geeigneter Serviceroboter sowie der Bewertung, Kostenabschätzung, Realisierung und Programmierung einer Lösung unterstützt.

Technologien

Um dieses Ziel zu erreichen, werden moderne Verfahren der Arbeitswissenschaften mit neuen Methoden der Handlungsplanung und -simulation sowie der Roboterprogrammierung kombiniert. Ergebnisse sowie konkrete Planungs- und Entscheidungshilfen, etwa ein Technologiekatalog oder Handlungsbibliotheken, werden Unternehmen über ein Internetportal zur Verfügung gestellt, über das auch Anbieter und Anwender servicerobotischer Komponenten zusammengeführt werden.

Use Case

Funktion und Vorteile von MANUSERV werden anhand von drei praktischen Anwendungsszenarien getestet, evaluiert und optimiert. Im Anwendungsszenario „Hybride Montage mit Leichtbaurobotern“ liegt der Fokus nicht auf der vollständigen Automatisierung eines manuellen Prozesses, sondern auf der aktiven Unterstützung von Mitarbeitern bei der Montage von Haustechnikgeräten und -systemen. Dementsprechend werden die Projektarbeiten und -ergebnisse bei diesem Anwendungsszenario stark auf die Themen Mensch-Roboter-Interaktion und Einbeziehung von Sicherheits- und Überwachungssystemen sowie auf die Koordinierung manueller und automatisierter Prozessschritte ausgerichtet sein.

Ein weiteres Anwendungsszenario dreht sich um das autonome Rüsten und Instandhalten von Hochleistungsstreckblasmaschinen für PET-Flaschen. Dieses Szenario ist insbesondere dadurch gekennzeichnet, dass die Produktion für diese Prozesse unterbrochen wird. Deshalb sollen Serviceroboter eingesetzt werden, um Instandhaltungs-, Rüst- oder Produktwechselzeiten (z. B. Dornwechsel im Heizmodul, Formwechsel im Blasmodul) zu optimieren.

Ein drittes Anwendungsszenario wird beim flexiblen Robotereinsatz in der Landwirtschaft umgesetzt. In der Landwirtschaft, vor allem im Bereich des Melkens, gibt es einen starken Trend zur Automatisierung. Es gibt jedoch noch viele nicht automatisierte Prozesse, beispielsweise im Viehtrieb sowie in der Liegeplatzreinigung und Melkkarussellreinigung. Diese sollen im Rahmen des Projektes analysiert werden. Robotiklösungen kommen dem Gemüt der Tiere entgegen: Kühe sind Gewohnheitstiere, die geregelte Abläufe bevorzugen. Auch aus Sicht der Mitarbeiter ist die Unterstützung durch Serviceroboter eine große Entlastung. Dazu werden in dem Projekt bisher nicht automatisierte komplexe und körperlich anstrengende Tätigkeiten auf Roboter übertragen.

 

Konsortialpartner: RIF e. V. – Institut für Forschung und Transfer (Konsortialführer), KHS Corpoplast GmbH, Albrecht Jung GmbH & Co. KG, GEA Farm Technologies GmbH, Icarus Consulting GmbH

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