•••3••• Innovationen In vier Schritten von der Idee bis zur Anwendung Automatisierung von morgen schon heute erfolgreich umsetzen Das Entwicklerteam der APA geht für dieses kompakte Projektformat direkt in die Unternehmen, analysiert den Status quo und ermittelt eine objektive „Fitness for Automation“ der untersuchten Produktionsprozesse. Die APA wurde bereits bei über 500 Kunden weltweit für vielfältige Automatisierungsprojekte rund um die Montage eingesetzt. Jetzt ist sie auch für Schweißprozesse verfügbar. „Unternehmen erhalten so eine systematische Entscheidungsgrundlage, die das Investitionsrisiko signifikant verringert“, erklärt Lorenz Halt, Gruppenleiter am Fraunhofer IPA. Bisher war die APA an das Fachwissen der Experten am Fraunhofer IPA gekoppelt. Zur Messe steht sie auch als App beim Lizenzpartner Evia zur Verfügung. Unternehmen können somit selbst eine Anwendung analysieren, die sie möglicherweise automatisieren möchten. Neben den Anwendungen Montage und Schweißen erarbeitet das Team aktuell auch eine APA für das Maschinenbeladen sowie für die Logistik. Und auch außerhalb von Produktionshallen ist oft mehr Automatisierung gewünscht. Deshalb widmet sich eine Gruppe am Fraunhofer IPA der Entwicklung einer robusten, autonomenOutdoor-Navigation für die Herausforderungen typischer Outdoor-Umgebungen. OutdoorIntralogistik, Landwirtschaft oder Forst sind Beispiele potenzieller Umgebungen. Eine zentrale Herausforderung bei dieser Navigation sind die unterschiedlichen Licht- undWitterungsbedingungen sowie Untergrundbefahrbarkeiten und Hindernisse. So können bei Intralogistikprozessen zwischen Werkhallen Hindernisse wie Kabelbrücken, Gulligitter, Schlaglöcher oder Stufen und Absätze autonome Systeme vor Schwierigkeiten stellen. Am Messestand wird der prototypische Outdoor-Roboter CURT_mini vorführen, wie sich solche Schwierigkeiten durch aufeinander abgestimmte Hard- und Software lösen lassen und wie sich Intralogistik auch in Outdoor-Bereichen erfolgreich umsetzen lassen kann. Verbunden ist das Exponat mit einem umfangreichen Beratungsangebot rund um den sinnvollen Einsatz von autonomenmobilenRobotern (AMR) in Innen- wie Außenbereichen. Das Fraunhofer IPAblickt mit seiner Navigationssoftware auf eine lange Erfolgsgeschichte zurück. Ein Beispiel findet sich in der Produktion eines Automobilherstellers. 2014 kamen hier erstmals frei fahrende fahrerlose Transportfahrzeuge (FTF) zumEinsatz, die die Software des Instituts nutzten. Am Messestand wird ein solches FTF mit einemdarauf befindlichen Auto den Besuchern auffallen – als Beleg und Symbol für den erfolgreichen Technologietransfer, der auch zu einer Ausgründung führte. Vom Feld zurück in die Produktionshallen geht es mit dem Exponat „DesignChain“: Es adressiert die aktuelle Anforderung, dass die Industrie zunehmend kundenindividuelle Produkte kostengünstig und in immer kürzerer Zeit produzieren muss. Um dabei im weltweiten Wettbewerb bestehen zu können, empfiehlt sich die sogenannte „DesignChain“. „Das bedeutet, dass die technische Auftragsabwicklung von der Bestellung bis zum fertigen Produkt durchgehend digitalisiert ist“, so Jonas Krebs, Mitentwickler des Exponats. Die Aufwände für die Fertigungsvorbereitung halbieren sich dadurch. Gäste am Fraunhofer-Stand können mithilfe des Exponats ein individuelles Produkt konfigurieren, das in der Folge als CAD-Modell erzeugt, fertigungsgerecht simuliert und anschließend für den 3D-Druck eingeplant wird. Tragfähige Konzepte erstellen Erfolgreiche Technologietransfers brauchen eine wasserdichte Planung und Konzeption. Denn wenn in dieser Projektphase nicht sauber gearbeitet wird, rächt sich das meist durch unerwartete Kosten und Mehraufwände im späteren Projektverlauf. Um diese Projektphase gezielt zu unterstützen, präsentiert das Fraunhofer IPA eine auf funktionale Sicherheit (Safety) ausgerichtete Lösung sowie die geplante Ausgründung „IntRAC“ zur Umsetzung von Montagezellen mit Robotern. Sicherheitskonzepte können die Taktzeit einer Roboteranwendung ungünstig beeinflussen. Mit dem Exponat „Robo-Dashcam“ lässt sich dies verbessern. Hierfür erfasst eine Kamera datenschutzkonform sicherheitsrelevante Daten und Personen, während die Roboterzelle in Betrieb ist. Basierend auf diesen Daten kann dann das Sicherheitskonzept auch nachträglich angepasst werden, um die Performance bzw. Taktzeit der Anwendung zu steigern. „Wir messen die optimierte Roboterleistung und können Sicherheitsabstände reduzieren. So zeigen wir den Erfolg des Projekts und die Effektivität unserer RoboDashcam“, teilt Aulon Bajrami vom Fraunhofer IPA mit, der die Anwendung mitentwickelt hat. Bis zu zehn Prozent mehr Produktivität und eine um 54 Prozent reduzierte Zeit für die Risikobeurteilung sind möglich. Die Robo-Dashcam ist Teil von CARA, dem „Computer-Aided Risk Assessment“, mit dem das Institut Unternehmen dabei unterstützt, Sicherheitskonzepte systematisch und teilautomatisiert zu erstellen und Performance-Verbesserungen zu ermöglichen. Da das Institut bereits seit 15 Jahren in der internationalen Normung aktiv ist, fließen in all seine Entwicklungen auch die neuesten Erkenntnisse aus dieser Gremienarbeit ein. Mit dem geplanten Spin-off „intRAC“ (intelligent Robotic Assemby Cell) bietet das Fraunhofer IPA insbesondere für die wirtschaftliche Kabel- und Steckermontage eine modulare Automatisierungslösung, auch für kleine Losgrößen. „Unser Angebot geht auf die Bedürfnisse kleiner und mittelständischer Unternehmen ein, indemdiemodulare Roboterzelle flexibel und schnell an verschiedene Produkte angepasst werden kann. Dies ermöglicht den Unternehmen bereits mit einem System verschiedene Varianten zu fertigen und damit planbare Investitionsentscheidungen zu treffen“, beschreibt Arik Lämmle aus dem Gründerteam das Werteversprechen. Damit richtet sich intRAC direkt an Betriebe, die meist kein Wissen über Roboter besitzen und die besonders stark vom Fachkräftemangel und hohen Lohnkosten betroffen sind. In die Ausgründung fließt Expertenwissen aus nunmehr 15 Jahren rund um die Montageautomatisierung und Software-Entwicklung für diesen Bereich ein. Technische Machbarkeit experimentell oder simulativ absichern Ist die grundsätzliche Idee abgesichert und liegt ein Konzept zur Anwendungsrealisierung vor, geht es um das Prüfen der Machbarkeit. Auch zu diesem Projektschritt bietet das Fraunhofer IPA beispielhafte Exponate am Stand. Eines davon ist „AI Picking“, der KI-basierte Griff-in-die-Kiste. Damit adressiert das Entwicklerteamvom Fraunhofer IPA genau die technischen Hürden, die eine umfassende Nutzung des Griff-in-die-Kiste trotz hohem wirtschaftlichem Potenzial noch immer hemmen. „Der Einsatz von KI, oder genauer von deren Teilgebiet Maschinellem Lernen, macht die Anwendung autonomer, schneller und robuster“, beschreibt Mitentwickler Marius Moosmann vom Fraunhofer IPA die KI-basiertenMehrwerte. Die „Automatisierungs-Potenzialanalyse“ (APA) ist nun für Schweißprozesse verfügbar. Foto: Fraunhofer IPA/Foto: Rainer Bez Die „Robo-Dashcam“ erfasst datenschutzkonform sicherheitsrelevante Daten und Personen, während die Roboterzelle in Betrieb ist. So kann das Sicherheitskonzept auch nachträglich noch angepasst werden Foto: Fraunhofer IPA Fortsetzung von Seite 1 Fortsetzung auf Seite 4
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