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Demonstratoren

Automatisierte Teilebearbeitung

Arbeitsumgebungen, in denen Personalmangel herrscht und repetitive Aufgaben die Tagesordnung bestimmen, stellen für Unternehmen eine wirtschaftliche Herausforderung dar. Um die Effizienz ihrer Arbeitsprozesse zu steigern und gleichzeitig ihre Mitarbeitenden zu entlasten, benötigen Unternehmen innovative Lösungen, die eine reibungslose Integration von Automatisierungstechnologien in bestehenden Abläufen ermöglichen.

Die Automatisierte Teilebearbeitung setzt sich aus drei Hauptkomponenten zusammen:

  • Teilebestückung: Ein ortsflexibel einsetzbarer kollaborativer Roboter UR10e übernimmt die Bestückung der Werkzeugmaschine
  • Teilebearbeitung: Eine Werkzeugmaschine dient der Kennzeichnung der Teile
  • Teileidentifikation: Ein Kamerasystem erfasst und speichert die Kennzeichnungen der Teile
  • Teilebestückung

    Die ortsflexible Roboterbestückung demonstriert das Konzept „Drop-in Worker Replacement“. Der Roboter ist hierbei auf einem mobilen Sockel platziert, um eine unkomplizierte Integration in bestehende Prozesse und Arbeitsstationen zu gewährleisten. Dieses Konzept ermöglicht es Unternehmen, den Roboter in Situationen einzusetzen, in denen Personalmangel herrscht oder langwierige Aufgaben die Mitarbeitenden belasten. Der Roboter kann repetitive Aufgaben übernehmen, was zu einer Entlastung der Mitarbeitenden führt. Durch diese gezielte Automatisierung wird eine flexible und effiziente Ressourcennutzung ermöglicht und Arbeitsprozesse verbessert. Die Mitarbeiter können sich auf anspruchsvollere und durchweg wertschöpfende Aufgaben konzentrieren, während der Roboter die Routineaufgaben übernimmt. Dies trägt zur Optimierung der Arbeitsabläufe und zur Steigerung der Gesamteffizienz bei.

    Anstelle herkömmlicher Lichtschranken ermöglicht die Integration einer kamerabasierten Optik, in Kombination mit dem intelligenten Fußboden eine kontinuierliche Überwachung des Arbeitsbereichs, um die Anforderungen an Sicherheit und Flexibilität gleichermaßen zu erfüllen. Die Kamera ist oberhalb des Roboters positioniert, was eine präzise Überwachung der Umgebung gewährleistet. Sobald eine Person den markierten Bereich betritt, wird der Roboter automatisch gestoppt. Diese Methode bietet eine robuste Sicherheitsvorkehrung, die eine unkomplizierte Integration und flexible Einsatzmöglichkeiten des Roboters ermöglicht.

    Sie haben weitere Fragen? Nehmen Sie gern Kontakt auf:

    Dr.-Ing. Roland Behrens
    Robotersysteme
    roland.behrens@iff.fraunhofer.de
    Telefon: +49 391 4090-190

    Fraunhofer-Institut für Fabrikbetrieb und -automatisierung IFF
    Sandtorstr. 22, 39106 Magdeburg, Deutschland

  • Teilebearbeitung

    Die Bearbeitung führt zur Erzeugung eines produktinhärenten Merkmals, welches herkömmliche Kennzeichnungsmethoden ersetzt. Diese Methodik beinhaltet die Integration charakteristischer Merkmale direkt in das Bauteil selbst, wodurch eine präzise Identifikation und Rückverfolgbarkeit ermöglicht wird. Anders als herkömmliche Kennzeichnungsmethoden, die anfällig für Abnutzung oder Manipulation sind, bleiben diese Merkmale über die gesamte Lebensdauer des Bauteils hinweg erhalten.

    Die Vorteile dieser innovativen Methode sind vielfältig. Die Integration produktinhärenter Merkmale bietet nicht nur eine erhöhte Sicherheit und Verlässlichkeit in der Identifikation von Bauteilen, sondern ermöglicht auch eine effizientere Nutzung von Ressourcen. Mitarbeitende werden von wiederholenden, zeitraubenden Aufgaben befreit, da dieser Prozess voll automatisiert ist. Dies führt zu einer verbesserten Arbeitsumgebung, in der die Mitarbeiter ihre Fähigkeiten auf anspruchsvollere und kreativere Aufgaben konzentrieren können.

    Sie haben weitere Fragen? Nehmen Sie gern Kontakt auf:

    Dipl.-Ing. Torsten Böhme
    Logistik- und Fabriksysteme
    torsten.boehme@iff.fraunhofer.de
    Telefon: +49 391 4090-230

    Fraunhofer-Institut für Fabrikbetrieb und -automatisierung IFF
    Joseph-von-Fraunhofer-Str. 1, 39106 Magdeburg, Deutschland

  • Teileidentifikation

    Für die Digitalisierung und Automatisierung moderner Produktions- und Logis­tiksysteme ist es entscheidend, Bauteile, Halbzeuge und teils auch jeden Roh­stoff im Produktionsprozess und im Lebenszyklus zu jedem Zeitpunkt eindeutig identifizieren zu können. Konventionelle Objektkennzeichnungen wie Etiketten, Barcodes oder RFID können produktionsbedingt meist nicht dauerhaft und un­beschädigt auf dem zu identifizierenden Objekt verbleiben und ihr Einsatz ist teuer. Die Verwendung von produktinhärenten Merkmalen, wie die Identifizierung von Teilen anhand ihrer Oberflächenstruktur erlaubt eine schnelle, kostengünstige und fälschungssichere Identifikation.

    Wir forschen mit diesem Demonstrator an einer schnellen, kostengünstigen und zuverlässigen Teilidentifikation anhand der Oberflächenstruktur von Bauteilen. Das Forschungsfeld beinhaltet anwendungsspezifisch ausgewählte Sensorik, wodurch produktinhärenten Merkmalen identifiziert werden können. Um eine noch zuverlässigere Teileidentifikation zu ermöglichen, können die Objekteigenschaften aus verschiedenen Sensorsystemen (z. B. Hyper­spektralkamera, 2D und 3D Scanner, Abstandsmessung) mit dem hauseigenen Tool FeatMetric® berücksichtigt werden. Auf diese Weise wird eine »Virtuelle DNA« erstellt, welche robust gegen äußere Einflüsse ist. Somit ist die Identifikation über mehrere Bearbeitungsinstanzen hinweg gewährleistet und eine zuverlässige Wiedererkennung und damit Nachverfolgbarkeit jederzeit möglich. Objekte können eindeutig identifiziert oder in Chargen eingrup­piert werden.

    Sie haben weitere Fragen? Nehmen Sie gern Kontakt auf:

    Bonito Thielert, M.Sc.
    Logistik- und Fabriksysteme
    bonito.thielert@iff.fraunhofer.de
    Telefon: +49 391 4090-573

    Dr.-Ing. Andreas Herzog
    Logistik- und Fabriksysteme
    andreas.herzog@iff.fraunhofer.de
    Telefon: +49 391 4090-573

    Fraunhofer-Institut für Fabrikbetrieb und -automatisierung IFF
    Joseph-von-Fraunhofer-Str. 1, 39106 Magdeburg, Deutschland