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                                  Without application science is just philosophy!

 

Deswegen ist im Werk150 der Transfer von aktuellen Forschungsergebnissen in die industrielle Praxis von zentraler Bedeutung.

Für und mit KMUs arbeiten wir an praxisorientierten Lösungen und begleiten die Unternehmen bei deren Umsetzung.

Um den Transfer der Forschungsergebnisse in die industrielle Praxis zu realisieren wurde 2017 Transferplattform Baden-Württemberg Industrie 4.0 gegründet. Mit finanzieller Unterstützung des baden-württembergischen Wirtschaftsministeriums arbeiten die Hochschulen Aalen, Reutlingen und Esslingen mit der Steinbeis-Stiftung zusammen, um praxisrelevante Lösungen zu finden, welche die Wettbewerbs-fähigkeit regionaler KMU stärken.

 

Durchgängige Szenarien im Werk150

Entwicklung und Produktion einer personalisierten

VR-Brille

Im Rahmen der Projektarbeit wurde ein durchgängiges Szenario für die Konstruktion und Produktion einer Cardboard VR-Brille unter der Einbeziehung der additiven Fertigung (personalisierte Linsenhalterungen) sowie visueller Assistenzsysteme entwickelt und umgesetzt. Zur Individualisierung und Personalisierung der VR-Brille kam eine Lasergravurmaschine zur Gravur des Brillengestells zum Einsatz. Für die Montage der VR-Brille wurde ein MRK-Montagearbeitsplatz entwickelt, welcher es dem Besucher ermöglicht, gemeinsam mit dem kollaborativen Roboter seine personalisierte Brille zu montieren.

Um den Besucher durch den Produkt-konfigurations- und Montageprozesse zu führen, wurden als informatorische Assistenzsysteme Datenbrillen und Tablet-PCs (nach Wahl des Besuchers) zur Verfügung gestellt.

 

Für einen direkten Test der VR-Brille wurde ein 360°-Video von dem Alltag eines ESB-Studenten erstellt. Durch das im Produktionssystem des Werk150 hergestellte personalisierte Produkt können auf externen Veranstaltungen die Ausstattung und Forschungsergebnisse des Werk150 veranschaulicht werden.

 

Das Studenten-Video sehen Sie hier:

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Messedemonstrator Sonnenbrille

Fertigung von personalisierten Sonnenbrillenbügeln

In diesem Szenario werden unter Einsatz von additiver Fertigung individualisierte bzw. personalisierte Sonnenbrillenbügel gefertigt. 

Die virtuelle Auswahl des Sonnenbrillendesigns durch die Besucher erfolgt anhand eines eigens entwickelten digitalen Konfigurators.

Die kollaborative Montage der Sonnenbrillenbügel mit der Sonnen-brillenfront findet zusammen mit zwei kollaborativen Robotern in zwei Schritten statt: Picken der Bügel aus einem Lagermagazin und Platzieren der Bügel auf einer Vorrichtung vor dem Menschen, sowie Unterstützung bei der Verschraubung der Brillenbügel. Neben den Brillenbügeln werden ebenso sämtliche Vorrichtungen des Messedemonstrators additiv mittels des „Poly-JET 500 CONNEX3“ gefertigt.

 

Um den Besuchern eine selbstständige Montage ohne Instruktionen durch das Standpersonal zu ermöglichen, wurden als visuelle Assistenzsysteme neben einem Tablet-PC ebenso Smart Glasses

zur Verfügung gestellt, welche Montageinstruktionen in Form von Videos/3D-Animationen und textuellen Instruktionen liefern. Im letzten Schritt wird die Brille mittels eines mobilen, app-basierten Markierungsgeräts personalisiert. 

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Kollaborativer Routenzug

Innerhalb dieses Use Cases wurde ein Anwendungsszenario entwickelt und umgesetzt, welches die Einbindung des kollaborativen Routenzugssystems des Forschungsprojektes „Kollaborativer Routenzug 4.0 (KollRo 4.0)“ in das wandlungsfähige Produktionssystem des Werk150 zum Ziel hatte.

 

Das umgesetzte und erprobte cyber-physische Materialflusssystem bestehend aus dem kollabora-tiven Routenzug und weiteren manuellen, semi-automatischen und automatischen Transport-systemen führte zu einer zieloptimierten intralogistischen Transportauftragserfüllung insbesondere im Falle unvorhergesehener Turbulenzen (wie Eillieferungen oder Ausfällen von Transportsystemen).

 

Der kollaborative Routenzug im Speziellen bietet darüber hinaus ein großes Potential für eine weitergehende Automatisierung bzw. Teilautomatisierung im Sinne der Mensch-Maschine-Kollaboration von Materialbereit-stellungsaufgaben in cyber-physischen Fabriken und damit verbunden eine Entlastung des Mitarbeiters von monotonen und ergonomisch ungünstigen Materialhandhabungsvorgängen.

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Kollaborative Kommisionierung von Bauteilen

Auf der Basis der Forschungsarbeiten wurde ein integriertes Gesamtszenario entwickelt, welches insbesondere auf die Demonstration der Potentiale flexibler bzw. wandlungsfähiger Intralogistiksysteme durch den Einsatz von kollaborativen Robotersystemen und innovativer dezentraler Steuerungssysteme nach dem Konzept der Selbststeuerung abzielt. Dabei wird ein ganzheitlicher Ansatz mit einer echtzeitfähigen Kopplung der physischen Fabrik und der digitalen, cloud-basierten Engineering Business Plattform sowie einer skalierbaren,echtzeitfähigen Planungs- und Steuerungssystemlandschaft im Werk150 angestrebt.

 

Im Rahmen des Projektes wurde u.a. ein Teilszenario zur kollaborativen Kommissionierung von Bauteilen zur Set-Bildung durch den Einsatz eines Universal Robots UR10 Roboters und eines Pick-by-Light-Systems als informatorisches Assistenzsystem für den Mitarbeiter entwickelt. Durch dieses Szenario konnten wichtige Erkenntnisse im Bereich der Mensch-Roboter-Kollaboration im Bereich der Kommissionierung gesammelt und gleichzeitig eine Halbierung der benötigten Picking-Zeiten erreicht werden.

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Easy Teaching Konzept

Im Rahmen der Projektarbeiten wurde ein „Easy Teaching“-Ansatz für einen KUKA Iiwa Roboter für nicht geschulte Bediener konzipiert. Dieser Roboter ist dadurch in Kombination mit seiner omnidirektionalen Roboterplattform in der Lage, wechselnde Aufgabenstellungen bzw. „Dienstleistungen“ (wie Materialbereitstellung, Bauteil-Picking, etc.) an unterschiedlichsten Bedarfsorten situativ, entweder auf Basis eines bestehenden Roboterprogramms oder durch eine vereinfachte Programmierung durch den Mitarbeiter am Arbeitsplatz, zu übernehmen.

 

Weitere Arbeiten in der Entwicklung und Ausdetaillierung des „Easy-Teaching“-Verfahrens sowie bei der Identifikation des Unterstützungsbedarfs und deren Mitteilung an den Roboter (manuell, semi-automatisch, automatisch) werden im Werk150 fortgesetzt.

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