2021 Kleinprojekt

InKoMo – Interaktive, kollaborative Montage komplexer Bauteile

In der industriellen Fertigung geht ein klarer Trend von der Massenproduktion hin zur individualisierten Massenfertigung. Das bedeutet, die zu produzierenden Produkte werden in vom Konsumenten gewünschten personalisierten Varianten mit kleinen Losgrößen gefertigt. Eine Hochautomatisierung ist in solchen Fällen selten wirtschaftlich, weswegen oftmals eine manuelle Montage durchgeführt wird.

links: Montagearbeitsplatz bestehend aus einem Kollaborativroboter (Cobot) und einem Assistenzsystem, das Arbeitsanweisungen auf die Arbeitsfläche projizieren sowie mit Hilfe von Kameras Bauteile erkennen kann. (Quelle: FHWS / Philipp Kranz) rechts: Kollaborativer Montagevorgang (gleiches Bauteil, selbe Zeit, gleicher Ort). Cobot hat ein Bauteil angeliefert und agiert anschließend als dritte Hand, während der Mitarbeiter einen Schraubvorgang durchführt (Quelle: FHWS / Philipp Kranz)

Montagearbeitsplätze und durch Zusammenarbeit von Mensch und Roboter abzurufen. Innerhalb des Projekts (Augmented Reality) werden Machbarkeitsstudien bei der Montage komplexer Bauteile unter Nutzung von AR-Anwendungen und kollaborativer Roboter durchgeführt. Aus den Erkenntnissen sollte ein branchenunabhängiger Leitfaden entstehen, welcher allgemeingültige Handlungsempfehlungen für die Entwicklung und Integration intelligenter Montageplätze beinhaltet. 

Zunächst wurde ein intelligenter, industrietauglicher Arbeitsplatz aufgebaut, der aus einem Cobot und einem Assistenzsystem bestand. Zwei Montage Use Cases wurden im Projekt bearbeitet: Ein Modell Pick-Up Truck der FHWS Industrie 4.0 Konzeptfabrik und die Bilanzkammer einer Dialysemaschine des Industriepartners. 

Für beide Use Cases waren bei Projektstart rein manuelle Montagesequenzen vorhanden und im Hochschul- bzw. Industriebetrieb erprobt. Während des Projekts wurden diese Vorgänge auf deren Eignung für die teilautomatisierte, hybride Montage untersucht. Beide Montagevorgänge wurden mithilfe des intelligenten Arbeitsplatzes implementiert, wobei darauf geachtet wurde, die Aufgaben von Mensch, Cobot und Assistenzsystem auf deren jeweilige Fähigkeiten und Stärken abzustimmen. Ein wichtiger Aspekt war außerdem, die Erkenntnisse zu verallgemeinern und in einem Leitfaden zu dokumentieren. 

Als Projektergebnis wurde ein allgemeingültiger, branchenunabhängiger Leitfaden für die systematische Planung von assistierten kollaborativen Mensch-Roboter-Arbeitsplätzen in der Montage veröffentlicht, der von Firmen als Handreichung genutzt werden kann. Einen weiteren Output des Projekts stellt eine Publikation bei einer internationalen Fachkonferenz zur Mensch-Roboter-Interaktion dar, wobei das beigelegte Video den Best Video Award der Konferenz gewonnen hat.

Projektfinder
.
Forschungsverbünde

In strategisch wichtigen Bereichen werden von der Forschungs­stiftung auch Forschungs­verbünde initiiert und gefördert.

.
Projektleitung
Hochschule für angewandte Wissenschaften Würzburg-Schweinfurt
Institut für Digital Engineering
Projektpartner
Fresenius Medical Care Deutschland GmbH