Produktions-undMontageautomatisierung, Zuführtechnikund Materialfluss,Klebetechnologie Motekmit Bondexpo Stuttgart 10. bis 13. Oktober 2023 Anzeige Anzeige Aus dem Inhalt: Innovationen Klebstoffaushärtung Forschungsprojekt will die Frage beantworten, wann ein Klebstoff ausgehärtet ist | Seite 9 Branchennews Autonome mobile Roboter AutomatisierungsPotenzialanalyse für die Intralogistik | Seite 8 Messestadt Stuttgart Regionale und internationale Küche | Seite 10 ePaper Lesen Sie digital www.exxpo.com/epaper/ motekmitbondexpo2023 Fortsetzung auf Seite 3 Anzeige Neun Zeichen erteilen Auftrag Foto: Fraunhofer IPA/Foto: Rainer Bez New glass press Research into automated series production The Fraunhofer Institute for Production Technology IPT in Aachen has expanded its machinery with a new system for the automated molding of high-precision optical glass components. As a result, the institute is now the only research institution in Europe able to offer research on efficient small-series production of small glass optics using a wafer-level approach. Large individual optics with a diameter of Read more on page 6 The new glass molding machine Foto: Fraunhofer IPT Zwischen der ersten Skizze und dem fertigen Bauteil liegen zahlreiche fehleranfällige Prozessschritte und viel Arbeitszeit: Zunächst fertigt eine Konstrukteurin ein dreidimensionales CAD-Modell an. Daraus leitet sie dann eine zweidimensionale technische Zeichnung ab und ergänzt sie um zusätzliche Angaben: Toleranzen, Passungen, Parallelitäten, die Rauigkeit der Oberfläche und dergleichen mehr. CAD-Modell und technische Zeichnung übergibt sie dem Fertiger. Dieser nimmt bei einfachen Bauteilen die entsprechenden Einstellungen direkt an der Maschine vor. Enorme Einsparung Eine Abkürzung zum fertigen Bauteil Halle 5, Stand 5211 Leak/ Flow Detection We test, You produce. Besuchen Sie uns! Halle: 7 Stand: 7230 www.gsascrews.com Ihr Rollengewinde-Experte seit 1982 WIR MACHEN 3D DRUCK BESUCHEN SIE UNS IN HALLE 5 · STAND 5203
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•••3••• Innovationen Enorme Einsparung Eine Abkürzung zum fertigen Bauteil Bei komplexeren Geometr ien hingegen empfiehlt es sich, die Daten in eine CAM-Software zu laden, die daraus dann automatisiert Maschinenbefehle generiert. Welche Fräser und Bohrer geeignet sind, um das Rohmaterial zu bearbeiten und wie das Rohteil am besten eingespannt werden muss, muss der Fertiger aber selber entscheiden. Tobias Herrmann von der Abteilung Leichtbautechnologien am Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung IPA hat nun einen Weg gefunden, wie in Konstruktion und Fer tigung einige dieser vielen Prozessschritte eingespart werden können. CAD -Model l und techni sche Zeichnung werden dabei ersetzt durch eine Nomenklatur aus neun grundlegenden Zeichen, mit denen alles angegeben werden kann, was eine Fräsmaschine umsetzen soll. Diese Zeichen schreibt eine Werkerin oder ein Werker mit einem Stift direkt auf das Rohmater ial: R5 steht zum Beispiel für eine Rundung mit einem Radius von fünf Millimetern, F20 für eine 20 Milli - meter breite Fase oder E10 für eine Ausfräsung von zehn Millimetern, deren exakte Form und Abmessung anhand von Linien auf dem Rohmaterial vorgegeben sind. Ein Mittel gegen den Fachkräftemangel Hinzu kommen neun Konventionen, etwa dass beim Zeichnen von Konturen und Features nur Linien in einem Winkel von 0°, 45° oder 90° zulässig sind oder dass sich der Werkstücknul l - punkt aus Sicht des Maschinenbedieners immer in der linken oberen Ecke befindet. Ist das Rohmaterial beschriftet und eingespannt, wird es von einem Laserscanner abgetastet, werden die Zeichen interpretiert und daraus eine Vektorgrafik abgeleitet. Danach übersetzt eine Software binnen weniger Sekunden die Vektorgrafik in Maschinenbefehle (NC-Code) und erstellt ein Soll-Bauteil als CAD-Modell. In den Maschinenbefehlen enthalten sind nicht nur genaue Angaben darüber, an welcher Stelle die Maschine mit welchem Werkzeug was tun soll, sondern die Software sieht auch Werkzeugwechsel vor. Sie schreibt also vor, an welcher Stelle die Maschine andere Fräser oder Bohrer zu verwenden hat. Mit diesen Eigenschaften wäre „EasyCNC“, wie Tobias Herrmann seine Entwicklung nennt, nicht nur eine Abkürzung zum fertig bearbeiteten Bauteil, sondern auch ein Mittel gegen den grassierenden Fachkräftemangel. Denn EasyCNC über trägt das Fachwissen erfahrener Konstrukteure und Fertiger in Softwarebefehle. „Das Know-how zur Bearbeitung ist damit nicht mehr in den Köpfen der Konstrukteure und Fertiger, sondern in der Maschine und Software gespeichert“, sagt der Forscher. Zwischensteuerung soll Zugriff auf Bestandsmaschinen ermöglichen Bis es soweit ist, sind allerdings noch ein paar of fene Fragen zu klären. Allen voran: Wie bekommt man Zugr i f f auf alte CNC-Maschinen? Denn Bestandsmaschinen sind oft nicht auf die Digitalisierung ausgelegt. Es ist nicht vorgesehen, dass externe Systeme auf sie zugreifen und ihr Befehle erteilen. Herrmann versucht nun, die Maschinenbefehle über eine Zwischensteuerung zu beeinflussen. Darüber könnten CNC-Maschinen dann auch auf Netzwerke und Datenbanken zugrei fen. Zusätzl ich können damit Anleitungen und Anweisungen an den Maschi - nenbediener wei tergegeben werden. Um dies umzusetzen, sind jedoch noch viele Tests zur Maschinenkommunikation und Systemintegration notwendig. Unterdessen ver feinern Herrmanns P ro j ek t pa r t ne r be i der EVT Eye Vision Technology GmbH, einem Anbieter von Machine-Vision-Lösungen, ihre Deep-Learning-Algorithmen weiter. Denn die Algorithmen, welche die Linien und Zeichen auf dem Rohteil in Verbindung mit einem von EVT entwickelten Laser-Scanning-System erkennen und klassifizieren, sind essentiell für die weiteren Verarbeitungsschritte. Die Reuss Maschinenbau GmbH & Co. KG, ein weiterer Projektpartner, entwickelt derweil den Prototyp einer Fräsmaschine, in den das Laser-Scanning-System von EVT zusammen mit Einrichtungen zur Bauteilreinigung und der zusätzlichen Steuerungsanbindung integriert werden sollen. Mit blauer Anreißfarbe kommt die Beschriftung besser zur Geltung und der Laserscanner nimmt sie leichter wahr Foto: Fraunhofer IPA/Foto: Rainer Bez So sieht das fertige Bauteil aus, wenn die CNC-Maschine die Zeichen interpretiert und das Rohmaterial entsprechend bearbeitet hat Foto: Fraunhofer IPA/Foto: Rainer Bez Fortsetzung von Seite 1 Motek/Bondexpo als Drehscheibe für die flexible Produktion Klares Prof i l, starke Themen, praxisnahe Lösungen – die Motek/Bondexpo gibt Konstrukteuren, Investitionsentscheidern und Einkäufern alles Erforderliche an die Hand, um ihre Fertigung zu verbessern und wir tschaf t l i cher zu machen. In gewohnt pragmat i scher Arbeitsatmosphäre tref fen sich Anbieter und Anwender und diskutieren praxisnahe, umsetzbare Lösungen. „Die Motek mit der vollintegr ier ten Bondexpo betrachtet die Fer tigungsprozesse ganzheitl ich von der Komponente zur Gesamtanlage“, er läuter t Motek-Projektleiter Rainer Bachert. „Auf der Basis des pragmatischen Praxisbezugs und der verlässlichen Themenpositionierung dieser Messe stehen in diesem Jahr die Schwerpunkte auf drei Säulen – „Vernetzte, smarte Produktionskomponenten“, „Montageassistenz-Systeme“ sowie „Lösungen für eine einfache Implementierbarkeit und Inbetr iebnahme“. Hier in werden alle technologischen Neuerungen der vergangenen Jahre praxisbezogen abgebildet – die fortschreitende Digitalisierung und vernetzte Produkt ions - komponenten, zunehmend intelligente Montage- und Montageassistenz-Systeme sowie Plug-and-Play-Lösungen für die unmittelbare Implementierbarkeit und Inbetr iebnahme von Systemen. „Software, Simulation und KI-unterstütze Abläufe durchdringen alle drei Themenschwerpunkte“, er läuter t der Projektleiter. „Für alle Bereiche gilt, die Produktion effizienter, sicherer, zuverlässiger und wirtschaftlicher zu machen.
•••4••• Branchennews Biologische Transformation Von Insekten inspirierte Holzbindemittel für den 3D-Druck Ein Forschungsteam des Fraunhofer IPA und Fraunhofer IME arbeitet daran, mithilfe von Proteinen und Enzymen aus dem Speichel von Hornissen oder der Seide von Köcherfliegenlarven ein Holzbindemittel herzustellen, das witterungsbeständig und biologisch abbaubar ist. Ziel ist es, einen biologischen Holzklebstoff zu entwickeln, mit dem Holzreste mittels 3D-Drucker zu neuen Naturstoffkomposit-Produkten verarbeitet werden können. Neben der Additiven Fertigung könnte die Kombination aus „Insektenklebstoff“ und Holzresten auch für andere Verfahren wie den Spritzguss interessant sein. Ein Großteil der heute im 3DDruck hergestellten Produkte besteht aus nicht kompostierbaren Erdölerzeugnissen. Diese sind nicht nachhaltig und belasten die Umwelt. Auch biobasierte Varianten von Polylactiden sind nur bedingt wiederverwendbar, da sich diese nur in industriellen Kompostieranlagen zersetzen lassen. Gleichzeitig gibt es große Mengen an ungenutztem Holz, beispielsweise aus Sturm- und Borkenkäferschäden. Wissenschaftler und Wissenschaftlerinnen des Fraunhofer-Instituts für Produktionstechnik und Automatisierung IPA und des Institutsteils Bioressourcen im Fraunhofer-Institut für Molekularbiologie und Angewandte Oekologie IME arbeiten daran, diese Holzabfälle umweltfreundlich für den 3D-Druck nutzbar zu machen. Möglich machen soll das ein Holzklebstoff, der unter anderem aus Enzymen oder biologischen Klebemolekülen besteht. Die dafür in Frage kommenden Proteine sollen im Speichel von Hornissen und der Seide von Köcherfliegenlarven identifiziert werden und anschließend biotechnologisch hergestellt werden. Der biologische Holzklebstoff Bereits heute gibt es die Möglichkeit, biobasierte (Produktions-) Restströme wie forstwirtschaftliche Abfälle als Rohstoff für den 3D-Druck einzusetzen. Jedoch gelingt das nur durch die Zugabe von nicht biologisch abbaubaren Bindemitteln oder thermoplastischen Kunststoffen. Solche Naturstoffkomposite mit nur einer Naturstoffkomponente – zum Beispiel erdölbasierte Polymere verstärkt mit Naturfasern – haben aufgrund der erzielten Gewichts- und Kosteneinsparungen bereits eine weite Verbreitung als Leichtbauwerkstoffe im Automobilinnenraum gefunden. Allerdings sind diese Materialien nicht kreislauffähig. Polymermatrix und Naturfasern müssten für eine effektive Rückführung in den Kreislauf voneinander getrennt werden. Ein Holzklebstoff, mit dem aus Holz nachhaltige, biologisch abbaubare Objekte gedruckt werden können, fehlt bisher. Hier kann der Speichel von Hornissen sowie die Seide von Köcherfliegenlarven als natürliches Vorbild zur Entwicklung eines Holzkleberstoffs dienen. Insekten wie Hornissen können mit ihrem Speichel abgefressene Partikel von unterschiedlichen Hölzern zu einem papierartigen Material verarbeiten. Mit ihrer Seide verkleben die Fliegenlarven zum Beispiel Pflanzenteile, Blätter, kleine Zweige, Steine oder Schalen von Schnecken, um so ihren wasserfesten und schützenden Köcher zu bauen. Das möchten sich die Forschenden zu Nutze machen. Basierend auf den im Insektenspeichel vorhandenen Enzymen und Klebeproteinen, soll mit molekularbiologischen Methoden ein Holzklebstoff entstehen, mit dem nachhaltige und biologisch abbaubare Produkte produziert werden können – ganz im Sinne der biologischen Transformation. Die im Labor hergestellten Proteine will das Forschungsteam zu einer Klebstoffsuspension verarbeiten. Das Stoffgemisch wird aus den isolierten Enzymen und Klebemolekülen sowie einem flüssigen Medium bestehen, das der Zusammensetzung des Insektenspeichels ähnelt. Gleichzeitig soll diese Suspension bestimmte Fließeigenschaften erfüllen, um sie mittels Inkjet – eine beispielsweise beim privaten Tintenstrahldrucker eingesetzte Technologie – verarbeiten zu können. Bei diesem 3D-Druck-Verfahren, auch „Binder Jetting“ genannt, wird die hornisseninspirierte „Klebetinte“ als Binder verwendet und mithilfe des Tintenstrahldruckers über einen Druckkopf in kleinen Tropfen schichtweise in ein Holzpulver eingebracht. So werden Schichten von Holzpulver mit der Klebesuspension miteinander verbunden. Weil das auf diese Weise gedruckte dreidimensionale Bauteil nur aus biogenen Rohstoffen besteht und frei von chemischen Bindern oder Harzen wie Formaldehyd oder Resorzin ist, können die gedruckten Produkte am Ende ihrer Nutzung dem biologischen Kreislauf vollständig zugeführt werden. Eine derartige umwelt- und ressourcenschonende Produktion entspricht ganz dem Circonomy-Prinzip von Fraunhofer. So könnte der insekteninspirierte Klebstoff in Kombination mit Holzpulver für das 3D-Druck-Verfahren Binderjetting eingesetzt werden Foto: Fraunhofer IPA Kreislauf-Abbildung Foto: Fraunhofer IPA
•••5••• Ausblick SPS 2023 Wachsende Nachfrage nach Automatisierungslösungen Vom 14.-16.11.2023 trifft sich das Who- is-Who der Automatisierungsbranche wieder in Nürnberg. Zur 32. Ausgabe der Fachmesse SPS – Smart Production Solutions werden in 16 Messehallen mit rund 120.000 m² Ausstellungsfläche über 1.200 Aussteller aus der ganzen Welt erwartet. Neben den neusten Innovationen bietet der Branchentreff Interessenten die Möglichkeit, vor Ort praxisnahe und zukunftsweisende Technologien hautnah zu erleben und mit den Automatisierungsanbietern in den dynamischen Austausch zu gehen. „SPS on air” Bereits seit September haben Interessenten die Möglichkeit, über die „SPS on air“ Kontakte zu knüpfen, Termine online und / oder vor Ort zu vereinbaren und sich einen Überblick über das diesjährige Messeangebot zu verschaffen. Eine Woche vor der physischen Veranstaltung, am 08.11.2023, findet das digitale Pre-Heat Event statt, bei dem Aussteller einen Vorgeschmack darauf geben, was Besucher in Nürnberg bei ihnen auf dem Messestand erwarten können. SPS in Nürnberg Foto: Mesago Messe Frankfurt GmbH / Arturo Rivas Gonzalez Hallenplan+Legende Messewelten P 26 P 21 P P 20 P 0 P 2 P 1 P 4 P 5 P 3 P 6 P 7 Reutlingen Tübingen Karlsruhe Frankfurt Basel München Stuttgart 9 7 5 3 1 4 Eingang Ost East entrance Eingang West West entrance Messepiazza P 33 P 10 P22|23 Mövenpick Hotel Messe Mövenpick Hotel Airport Flughafenstraße Echterdinger Straße Bus & Taxi 8 6 2 Rothauspark P P TOR 1 Teinacher Kaskaden Bus &Taxi Bus &Taxi VIP SHOP Schenker-Allee West Schenker-Allee West Schenker-Allee Ost Schenker-Allee Ost Oskar-LappHalle Bosch Parkhaus Busvorfahrt Flughafen Stuttgart Terminals 1 3 2 4 S 10 Alfred-KärcherHalle Paul-HornHalle Motek Motek Motek Motek Bondexpo Motek Schwerpunkte der Motek 2023 Main topics of Motek 2023 Montageanlagen und Grundsysteme; Handhabungstechnik; Prozesstechnik zum Fügen, Bearbeiten, Prüfen und Kennzeichnen; Komponenten für den Sondermaschinenbau; Software und Dienstleistungen | Assembly systems and basic systems; Handling technology; Process technology for joining, machining, inspection and identification; Components for special machine manufacturing; Software and services Schwerpunkte der Bondexpo 2023 Main topics of Bondexpo 2023 Rohstoffe für Kleb- und Dichtstoffe; Maschinen, Anlagen und Zubehör für die klebstoffherstellende Industrie; Kleb- und Dichtstoffe; Maschinen, Anlagen und Zubehör für die klebstoffverarbeitende Industrie; Dichtungs-, Prüf- und Messtechnik | Rawmaterials for adhesives and sealants; Machines, systems and accessories for the adhesives manufacturing industry; Adhesives and sealants; Machines, systems and accessories for the adhesives processing industry; Sealing-, measuring and test technology SONDERMASCHINENBAU Automatisierung - Robotik HALLE 5 STAND 5315
•••6••• Innovationen Optics with new glass press Fraunhofer IPT conducts research into automated series production up to 150 millimeters can also be manufactured with the facility. The production of complex glass optics, such as those found in cameras, sensors or medical devices, often takes several weeks. In the “Optics48” research project, the Fraunhofer IPT is currently working with project partners to develop a new technology chain that significantly speeds up the manufacture of such optics. Using digital manufacturing technologies, automation and modern machine technology, even highly complex optics in large quantities are to be produced in just a few days in the future. Smooth transition to mass production With the new GMP-415VA-PX glass molding system from Japanese manufacturer Shibaura Machine Company (formerly Toshiba Machine Company), the Fraunhofer IPT is now the only research institution in Europe with the capability to develop and optimize manufacturing processes for complex wafer-level optics or multi-cavity designs. “Previously, we had to manually remove the optics from the system after molding and add new ones. This limited us to prototype production in small quantities,” says Marcel Friedrichs, who leads the research work on glass molding at the Fraunhofer IPT. The new system has an integrated autoloader that now allows largely automated production without manual intervention. As a result, batches of up to 100 optics per hour can now be formed with high precision. “This step is enormously important for us and our partners in industry, because optimized small-batch processes enable a smooth transition to mass production,” says Marcel Friedrichs. Large in diameter: molded glass optics up to 150 millimeters Wi th the new sys tem, the Aachen team can explore more than just mass production. Glass optics with a diameter of up to 150 millimeters can be produced in the particularly large process chamber. Previously, the Aachen researchers could only produce optics with a maximum diameter of 110 millimeters. Both optical glasses for the visible range and infrared glasses can be processed. Integration of sensors for process monitoring With the new addition to its machine park, the Fraunhofer IPT completes its already comprehensive process chain for glass molding, which ranges from model-based process design and tool manufacturing - including specially developed tool coatings – to the isothermal and non-isothermal molding and the quality control. The Aachen optics team is now planning to install various sensors in the new system for process monitoring and automated coating life tests. This will enable the team to perform even more precise analyses and evaluations for automated small-series production in the future, further improving the level of automation in small-series production and the quality of the optics. “The facility, and with it the increased use of advanced simulation techniques, enables us to open up many new fields of application, such as optoelectronics and quantum technologies. We are already holding initial talks with companies,” says Marcel Friedrichs. Molding the glass blanks at up to 800 °C takes only a few minutes Foto: Fraunhofer IPT Pragmatic, Highly Practical and Solutions-Oriented Solutions for Getting Started Easily with Automation One of the exhibitors’ primary topics is getting started easily with automation, whose role is growing steadi ly in the value chain for industrial manufacturing processes. Automation and the use of digital technologies are the basis for energy and resource-efficient processes. The trade fair programme focuses on three main areas: 1) smart, networked products for feeding, handling and assembly, for example grippers, handling systems, intelligent screwdr iving technology, smart linear technology, smart dr ives and feed components, 2) assembly assistance systems for manual and semi -automatic workstations, assisted order picking, ergonomi c and age - appropr iate workstations, automated bin picking, co-working with cobots and automated par ts staging and discharge, 3) solutions for easy implementation and commissioning including software, plug & play solutions, star ter kits and simulations using digital twins. Fully Integrated Bondexpo Showcases Adhesive Bonding as a Key Technology Bonding technology has been playing a more and more significant role in product manufacturing for years. It’s the only joining technology that securely and durably joins nearly any material combination without compromising its unique properties. Bonding technology can be used to integrate additional functions such as thermal conductivity or protection against water, dust and vibration, thus increasing the service life of the respective product. Only with the help of bonding technologies are lightweight design and miniaturisation made possible, both of which contribute to the efficient use of energy and resources. Adhesive bonding is also an indispensable repair method and is thus especially valuable in terms of product service life and sustainability. Practical Solutions for Systemic and Sustainable Production The Motek/Bondexpo trade fair duo por trays process competence for industrial production in all of its aspects. Even more ergonomics, greater flexibility and more cost-efficient processes are in demand to a greater extent than ever before. The range of topics presented at Motek/ Bondexpo provides the manufacturing sector with all of the solutions it needs to work even more economically and efficiently. Expert visitors can discuss all of these requirements and complex matters face-to-face with the suppliers on an equal footing. Motek/Bondexpo has been offering an appropriate setting for this purpose in a convincing manner for decades thanks to its practical orientation and relevance. It’s a mirror image of modern, future-oriented industrial manufacturing and focuses on feasibility in everyday operations. The trade fair duo provides a wide range of solutions for automation Foto: Motek / P. E. Schall GmbH & Co. KG Continued from Page 1
••• 7 ••• Branchennews Wegweisende Arbeitsprozesse mit KI Interdisziplinäres Forschungsteam begleitet neun Unternehmen in die Zukunft Das Kompetenzzentrum Wirksam begleitet derzeit unter der Projektkoordination von Dr. Tim Jeske, Fachbereichsleiter beim Institut für angewandte Arbeitswissenschaft e.V. (ifaa), neun Unternehmen in der Entwicklung und Einführung von KI zur Unterstützung der Arbeit. Gefördert wird das Kompetenzzentrum im Rahmen der Fördermaßnahme „Regionale Kompetenzzentren der Arbeitsforschung“ vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) und wird vom Projektträger Karlsruhe (PTKA) betreut. In der vor kurzem erschienenen Publikation „Leistung & Entgelt“ werden diese neun Unternehmen detailliert vorgestellt. Eines dieser Unternehmen ist die Airconcept GmbH in Zülpich in der Nähe von Köln. Für Heinrich Viethen, Geschäftsführer der Airconcept GmbH, „ist das Projekt ein Experiment“, sagt er. Wie so vieles im Unternehmen. Die Förderung durch das Bundesministerium findet er sehr gut. „Ohne diese Unterstützung könnten wir das nicht schaffen“, erklärt er. Viethen ist Geschäftsführer eines 6-Mann-Betr iebs und gehört damit zu den kleinen Unternehmen. Viethen und seine Mitarbeiter entwickeln alle Aerodynamikteile inhouse. Der Airconcept-Flügel verbessert die Fahrsicherheit und ermöglicht schnellere Kurvengeschwindigkeiten. Die Entwicklung und Beschaffenheit des Flügels, der aus einem Faserverbundkunststoff besteht, er forder t einen komplexen Schleifprozess. Kleine Fehler können zu mangelhaften Ergebnissen führen und das Bauteil unbrauchbar machen. Zudem ist der manuelle Schleifprozess mental und körperlich belastend. „Bislang schleifen die Mitarbeitenden stundenlang manuell Produkte aus carbonfaserverstärktem Kunststof f (CFK), wobei Staub und gesundheitsschädliche Kohlenstofffasern freigesetzt werden“, erläutert Dr. Andrea Altepost, Teilprojektleiterin des Instituts für Textiltechnik der RWTH Aachen University (ITA). „Wenn wir diesen Zeitanteil reduzieren können, leben die Mitarbeitenden gesünder und können sich der Entwicklung weiterer Produkte widmen“, sagt die Arbeitswissenschaftlerin. Um diese Herausforderungen zu meistern, wird der Schleifprozess mithilfe einer Mensch-RoboterKollaboration und künstlicher Intelligenz (KI) optimiert. Ein Roboter übernimmt den groben Vorschl if f basierend auf dem CAD-Modell des Bauteils. Die KI überprüft die Qualität des Schleifergebnisses und gibt Hinweise für manuelle Schleifarbeiten. Das MASKOR Institut der FH Aachen bringt hier seinen umfangreichen Erfahrungsschatz im Bereich der intelligenten Robotik und der KI ein. „Die gute und intensive Zusammenarbeit mit Heinrich Viethen und seinen Mitarbeitern schätzen wir sehr“, sagt Institutsleiter Prof. Dr. Alexander Ferrein. Heinrich Viethen ist begeistert „Wir arbeiten mit dem WirksamTeam gerne zusammen. Das sind gute Leute. Die können was.“ Und auch Dr. Tim Jeske freut sich. „Heinrich Viethens Mut beeindruckt mich. Hier kommen Wirtschaft und Wissenschaft richtig gut zusammen“, sagt der Arbeitswissenschaftler. Die KI überprüft die Qualität der Arbeiten Foto: Pixabay Halle 5, Stand 5211 Leak/ Flow Detection We test, You produce. Anzeige Viele Vorteile und Fakten sprechen für ATEQ als Ihren Partner • ATEQ verweist auf mehr als 5000 Kundenreferenzen, darunter Global Player wie Mercedes, Volkswagen, Audi, Porsche, Bosch, Siemens, Continental, Baxter, Roche, Sony, HP und viele weitere. • ATEQ ist nicht auf eine einzelne Branche spezialisiert. Wir bieten spezielle Geräte für jede Anforderung. Deshalb kommen unsere Kunden aus allen Branchen, beispielsweise aus der Automobilindustrie sowie deren Zulieferern, aus der Medizintechnik, aus Gießereien und der kunststoffverarbeitenden Industrie. • Die ATEQ-Produkte sind modular aufgebaut und passen sich so Ihren Bedürfnissen an. • Wir entwickeln und fertigen die Ventile und Messzellen für unsere Geräte selbst. Das sichert und garantiert höchste Qualitätsstandards. • Wir haben über 250 000 Geräte in 39 Ländern verkauft und bieten unseren Kunden einen hervorragenden und dauerhaften Service für ihre Messmittel. • 21 ATEQ-Tochtergesellschaften verteilen sich auf die Industrienationen auf der ganzenWelt. Dazu kommen zwölf spezialisierte Gebietsvertretungen die somit unserenNiederlassungen alle industriell erschlossenen Teile der Erde abdecken. • Wir sind der einzige Hersteller von Dichtheitsprüfgeräten, der seine Geräte überallhin verkauft und dort gleichzeitig den besten Geräteservice bietet. • ATEQ ist so erfolgreich, weil wir mehr in die Forschung und Entwicklung neuer Technologien und Geräte investieren, als irgendjemand sonst in unserer Branche. • Über 20 Ingenieure arbeiten jeden Tag daran, die Qualität und Messgenauigkeit der ATEQ-Messsysteme ständig weiter zu verbessern – das sind mehr Mitarbeiter als jeder unserer Wettbewerber dafür einsetzt. • Als Beweis für den Erfolg dieser Investition haben unsere Forschungs- und Entwicklungsingenieure mit dem EVB5100 Batterie-Modulbalancer erst vor kurzem wieder ein neuartiges Gerät entwickelt und auf den Markt gebracht. ÜBER ATEQ DEUTSCHLAND Die ATEQ Gesellschaft für Messtechnik mbH gehört zur internationalen ATEQ-Gruppe mit Hauptsitz in Frankreich und weltweit 29 Niederlassungen und weiteren 13 Agenturen. Unser Vertriebsgebiet umfasst neben Deutschland auch Österreich, Schweiz und Slowenien. Dieses Gebiet betreuen wir von unserer Zentrale in Rammingen im Süden Deutschlands, unserer nördlich gelegenen Niederlassung in Unna sowie unserer österreichischen Betriebsstätte in Gleisdorf aus. Unsere Produktpalette umfasst Dichtprüfgeräte, Durchflussmessgeräte, Batterietestgeräte, RDKS/ TPMS-Triggertools, und gerätespezifische Software. Darüber hinaus bieten wir Ihnen Zubehör zur Messmittelüberwachung wie den Leckkalibrator ATEQ-CDF, Kalibrierlecks, Düsen und Software. Ergänzt wird unser Portfolio durch umfangreiche Serviceangebote, wie die Reparatur und Wartung Ihres Messmittels sowie die Kalibrierung auch nach ISO/IEC 17025. Neben einzelnen Geräten und Services bieten wir unseren Kunden auch individuelle Komplettprüfstandlösungen. Mehr dazu und alles über den speziellen „ATEQ Way“ erfahren Sie in der Rubrik Turnkey Systems. Halle 5 • S and 5211
•••8••• Branchennews Automation von Transportwegen ist entscheidend für mehr Effizienz Foto: Fraunhofer IPA, Foto: Rainer Bez Autonome mobile Roboter Automatisierungs-Potenzialanalyse für die Intralogistik Die Nachfrage nach mehr Automatisierung für intralogistische Abläufe ist hoch. Wann und wie genau sich fahrerlose Transportfahrzeuge oder autonome mobile Roboter für bestimmte Aufgaben in diesem Umfeld eignen, können Unternehmen jetzt mithilfe der Automatisierungs-Potenzialanalyse (APA) des Fraunhofer IPA systematisch ermitteln. Ob Fachkräftemangel, demografischer Wandel oder der boomende Onl ine-Handel: Die Treiber für immer mehr Effizienz in der Lagerlogistik und Kommissionierung sind zahlreich. Viele Unternehmen sehen in der Automatisierung von Transpor twegen eine sinnvolle Möglichkeit, diesen Treibern zu begegnen. Das kann mit fahrerlosen Transportfahrzeugen (FTF) oder autonomen mobilen Robotern (AMR) umgesetzt werden, die in nicht öffentlich zugänglichen Innenbereichen fahren – dem verkaufsstärksten Segment in der sogenannten Servicerobotik. Von diesen AMR wurden 2021 weltweit rund 40.000 Stück verkauft – ein Plus von 47 Prozent gegenüber dem Vorjahr, wie die »International Federation of Robotics« ermittelte. Unternehmen haben zum Einsatz von fahrerlosen Transportsystemen, der übergeordneten Kategorie von FTF und AMR, jedoch oft viele Fragen und Unsicherheiten und müssen Investitionsrisiken vermeiden. Lohnt sich die Anschaffung mobiler Roboter? Wenn ja – wie autonom sollten sie beispielsweise navigieren können, um den besten Mehrwert zu erzielen? Müssten bestehende Abläufe angepasst werden? Weiterentwicklung der Automatisierungs-Potenzialanalyse Über diese und viele weitere Fragen sind die Expertinnen und Experten des Fraunhofer IPA regelmäßigmit Unternehmen im Austausch und geben ihr Erfahrungswissen in mobiler Robotik aus vielen Jahren Entwicklungsarbeit weiter. Jetzt haben sie diesesWissen in die AutomatisierungsPotenzialanalyse (APA) einfließen lassen. Sie ist ein Verfahren, das ursprünglich für die Bewertung von Montageautomatisierung entwickelt wurde. Schon über 500 Unternehmen hat das Institut hinsichtlich wirtschaftlich und technisch sinnvoller Automatisierungsmöglichkeiten rund umFügeprozesse beraten. Bereits dieses Jahr im Frühjahr wurde die APA für Schweißprozesse mit Cobots veröffentlicht. Nun gibt es die APA auch für mobile Roboter in der Intralogistik, um Unternehmen eine strukturierte und systematische Entscheidungsgrundlage für mögliche Investitionen zu geben. Alle Transportprozesse imBlick Für die Intralogistik-APA begeht das Entwicklerteam die geplante Einsatzumgebung für mobile Roboter und analysiert jeden einzelnen Transportprozess mithilfe eines Fragebogens. Dieser orientiert sich an der VDI-Richtlinie 2710 »Ganzheitliche Planung von Fahrerlosen Transportsystemen (FTS)«. Das Team nimmt die vorgefundenen Rahmenbedingungen auf und bewertet sie. Das reicht von der Erfassung verschiedener Kriterien zum Transportgut über Transporthilfsmittel, die Lastübergabe und -übernahme, die Transportstrecke, Sicherheitsfragen bis hin zu Details zur Einsatzumgebung. Ferner können Unternehmen entscheiden, ob alle sieben Rahmenbedingungen für sie relevant sind oder ob sie bestimmte ausschließenmöchten. Im Ergebnis erhalten Unternehmen dann die Bewertung des Automatisierungspotenzials pro Transportprozess und daraus abgeleitet das Automatisierungspotenzial der gesamten IntralogistikAnwendung. Die Bewertung gibt dabei auch Auskunft darüber, ob beispielsweise ein fahrerloses Transportfahrzeug infrage kommt, das weitgehend spurgebunden navigiert, oder ein autonom navigierender Roboter. Ersteres bietet eine hohe Prozesssicherheit. Einmobiler Roboter hingegen ist eher für den Einsatz unterMenschengeeignet, da er Hindernisse erkennen und seine Route dynamisch daran anpassen kann. Zusätzlich zu den drei bereits fertig entwickelten Automatisierungs-Potenzialanalysen erarbeitet das Entwicklerteam aktuell noch eine vierte Variante. Diese APA wird das Maschinenbe- und -entladen im Fokus haben und etwa Ende dieses Jahres verfügbar sein. Die Automatisierungs-Potenzialanalyse informiert Unternehmen jetzt auch über sinnvolle Einsatzmöglichkeiten von mobilen Robotern Foto: Fraunhofer IPA, Foto: Rainer Bez NORTEC 2024 Trade Fair for Manufacturers and Campus for SMEs, is the first industry meeting point in the year and is held at Messe Hamburg. The focal points of NORTEC are the needs of small and mediumsized manufacturers, and face-toface discussions with industrial experts. The concept of a trade fair and a campus for small and medium-sized enterprises (SMEs) provides for every level of knowledge practical solutions, network formats and workshops which help SMEs on their path to Production 4.0. In the exhibition halls decision-makers meet renowned companies from metal working, plastics processing, mechanical engineering and the areas of components, processes and production engineering. In combination with the campus, the know-how transfer hotspot and networking with pioneers of Industry 4.0 and electronics production, NORTEC is the place to be for all SMEs who want to secure their business success in future. The next NORTEC will be held from 23 to 26 January 2024. Andreas KARL GmbH & Co. KG www.karl.eu Halle: 3 • Stand: 3322 ATEQ Gesellschaft für Messtechnik mbH www.ateq.de Halle: 5 • Stand: 5211 CMS Automatisme www.cms-automatisme. com Halle: 5 • Stand: 5315 cpc Europa GmbH www.cpc-europa.de Halle: 7 • Stand: 7115 Gewinde Satelliten Antriebe AG www.gsascrews.com Halle: 7 • Stand: 7230 Hexin GmbH www.cchexin.com Halle: 5 • Stand: 5109 IFC Intelligent Feeding Components GmbH www.ifc-online.com Halle: 5 • Stand: 5203 Messetelegramm Anzeige
•••9••• Innovationen Inspiration durch hochkar tige Fachvortr ge Auch dieses jahr lädt das beliebte Messeduo interessierte Messebesucher herzlich dazu ein, die hochkarätigen Fachvorträge im Rahmen des Ausstellerforums zu besuchen. Gäste profitieren vom aktuellen Know-how-Transfer und Networking an allen Messetagen. Weitere Infos unter motek-messe.de/messeprogramm. Auch das diesjährige Programm der Eröffnungs-Pressekonferenz am ersten Messetag ab 11.00 Uhr wird viele Interessierte ansprechen. Namhafte Vertreter aus Industrie und Forschung referieren über „Nachhaltige Montageprozesse“. Unter anderem geht es hierbei um Anwendungen der KI in ausgewählten Füge- und Montageprozessen. Crusty Pigments Chitin-basierte Druckfarben Einem For schungsteam des Fraunhofer IPA ist es in Zusammenarbeit mit der Universität Paderborn sowie dem Industriepartner Siegwerk Druckfarben erstmals gelungen, biogene Pigmente aus Chitin und biobasierte Farbstoffe herzustellen. Die Innovation kann richtungsweisend für Unternehmen in der Verpa - ckungsindustrie, der Kosmetik- und Textilbranche oder der Pharmazie sein, die heute aufgrund mangelnder Alternativen synthetisch hergestellte Pigmente auf Erdölbasis nutzen. Klebstoffaushärtung Neues Verfahren zur Inline-Überwachung Das SKZ will in einem neu gestarteten Forschungsprojekt die Frage beantworten, wann ein Klebstoff tatsächlich ausgehärtet ist. Dafür werden Terahertz- und Radar-Technik weiterentwickelt, die eine zerstörungsfreie Kontrolle inline ermöglichen. Für die Untersuchungen mittels Terahertz- und Radar-Technik soll kostengünstige Messtechnik zum Einsatz kommen Mithilfe der Terahertz- und RadarTechnik können Klebungen berührungslos und zerstörungsfrei inline überwacht werden. Im Rahmen eines Forschungsprojekts demonstrieren Experten des SKZ die Eignung dieser Verfahren anhand zahlreicher Klebstoffe und unterschiedlicher Fügepartner. Dabei werden auch Einflussgrößen, wie Klebstoffmenge, Umgebungstemperatur, Luftfeuchtigkeit und Probengeometrie näher beleuchtet. Ein Fokus wird dabei auf den Einsatzmöglichst kostengünstiger Messtechnik gelegt, um eine möglichst hoheMarktakzeptanz zu erzielen. Interessierte Unternehmen können sich am projektbegleitenden Ausschuss kostenfrei und unverbindlich beteiligen und damit vorwettbewerbliche Forschungsergebnisse aus erster Hand gewinnen. Dabei nimmt das SKZ auch gerne die individuellen Produkte der beteilitgten Unternehmen in das Portfolio der Prüfungen auf. Auf dieseWeise kann die Eignung des neu entwickelten Verfahrens unmittelbar und praxisnah abgeschätzt werden. Es gibt kaum ein Produkt, bei dem kein Klebstoff zum Einsatz kommt. Die flexible Nutzung sowie vorhandene Weiterentwicklungs- und Anpassungspotenziale ergeben eine schier unendliche Menge an Anwendungsmöglichkeiten. Wird ein Bauteil geklebt, wird häufig auf die seitens der Klebstoff-Hersteller angegebenen Aushärtezeiten zurückgegriffen. Diese werden jedoch anhand von Probenkleinstmengen im Labor bestimmt und können aufgrund zahlreicher Einflussfaktoren nicht ohne Weiteres auf reale Anwendungsfälle applizierter Klebstoffe übertragen werden. Daher werden häufig unnötig langeHaltezeiten inKauf genommen, nur umsicherzugehen, dass das Bauteil nicht zu früh in dieweitere Verarbeitung gelangt. Das IGF-Vorhaben 22161 N der Forschungsvereinigung Fördergemeinschaft für das SKZ wird über die AiF im Rahmen des Programms zur Förderung der industriellen Gemeinschaftsforschung und -entwicklung vomBundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestags gefördert. Applikation eines Klebstoffs Foto: SKZ Impressum MESSEJOURNAL DIE MESSE Motekmit Bondexpo 2023 Verlag: EXXPO.DIE MESSE GmbH Bessemerstraße 82, 10. OG Süd 12103 Berlin (Tempelhof) Telefon: +49 160 5523402 E-Mail: verwaltung@die-messe.de Internet: www.die-messe.de www. exxpo.com Verantwortlich für den Inhalt: Norbert Funke Qualifizierung von KI-Anwendungen KI-basierte Anwendungen sind auf dem Vormarsch und das insbesondere in der industriellen Bildverarbeitung undQualitätskontrolle. Sie können denmonotonen und zeitaufwendigen manuellen Prozess mittlerweile sehr zuverlässig automatisiert ausführen und bieten insbesondere mittelständischen Unternehmen einen Wettbewerbsvorteil. Das gilt vor allem dann, wenn die Prüfteile oder auchmögliche Defekte variabel sind und somit klassische regelbasierte Systeme an ihre Grenzen stoßen. Was jedoch beim KI-Einsatz für Unsicherheit sorgt, sind die mangelnde Transparenz und Nachvollziehbarkeit dieser Anwendungen. Sie nutzen meist Verfahren desMaschinellen Lernens (ML). Die hierbei eingesetzten künstlichen neuronalen Netze lernen eigenständig aus großen Datenmengen. Wie genau aber ein Ergebnis und im schlechten Fall auch ein fehlerhaftes Ergebnis basierend auf diesem Lernprozess zustande gekommen ist, können selbst KIFachleute nur selten erklären. Und genau das sorgt für Vorsicht gegenüber der Technologie auf Unternehmensseite. Zudem kann es zu rechtlichen Problemen führen, wenn künftig imRahmen des „EUAI Acts“ mehr Regularien beimEinsatz von KI-Technologien eingehaltenwerdenmüssen. Umhier Abhilfe zu schaffen und insbesondere Unternehmen mit wenig Erfahrung im KI-Einsatz mehr Sicherheit zu geben, braucht es geeignete Standards und Entwicklungsmethoden. Mit ihnen soll es einfacher werden, die Eignung bzw. Qualifizierung einer ML-basierten KI-Anwendung auch ohne das bisher nötige Fachwissen nachzuweisen. Genau dieses Ziel verfolgt das Forschungsprojekt „AIQualify“ mithilfe eines entstehenden SoftwareFrameworks. Ein softwarebasiertes Assistenzsystem unterstützt Anwender dabei, Prüf- und Bewertungskriterien zu ermitteln und zu formulieren. Diese werden in einer sogenannten Argumentationsstruktur zentral gebündelt und anschließend dafür genutzt, die KIAnwendung entlang dieser Kriterien abzunehmen. Grundlage hierfür ist eine Auditierungsplattform, die für jede Entwicklungsphase von MLKomponenten der KI-Anwendung spezifische Auditierungsmodule bereitstellt. Die Plattform soll modular gestaltet sein, sodass Prüfmodule einfach integriert oder erweitert werden können. Neben der isoliertenQualifizierung kann das Framework auch iterativ als ein Element für den Entwicklungsprozess eines KI-Systems eingebundenwerden. Prof. Marco Huber, Leiter des Projekts, betont den Neuigkeitswert des entstehenden Ansatzes: „Wir berücksichtigen nicht nur die fertige Anwendung, sondern setzen viel früher an. Jede Entwicklungsphase einer KI-Anwendung erfordert Entscheidungen und sie alle können das Ergebnis beeinflussen. Deshalb betrachten wir unter anderem auch Aspekte wie die Datenauswahl, Vorverarbeitung, Gütekriterien und dieModellauswahl.“ Im Projekt „AIQualify“ entsteht ein Software-Framework, das Unternehmen beim Auditieren von KI-Systemen in der industriellen Qualitätskontrolle unterstützt Foto: Fraunhofer IPA/Foto: Rainer Bez
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