Motivation
Die Zukunftsvision der vierten industriellen Revolution beschreibt Rahmenbedingungen, die für eine wirtschaftliche Produktion äußerst wandlungsfähige Fertigungssysteme voraussetzen. Aktuelle Fertigungssysteme sind für diese zukünftig geforderte Flexibilität und die intensive Mensch‐Roboter‐Kollaboration (MRK) noch nicht hinreichend gerüstet. Ein Lösungsweg für die genannten Herausforderungen können flexibel und dynamisch konfigurierbare hybride Teams aus Werkern, Anlagen und Robotern gepaart mit entsprechenden Unterstützungsfunktionen sein. Dazu sollen im Projekt die Disziplinen Mensch‐Roboter‐Kollaboration, intelligente Planungsumgebungen, Assistenzsysteme sowie wissensbasierte Robotik zusammengeführt und der Ansatz hybrider Teams umgesetzt werden. Im industriellen Umfeld werden die notwendigen Komponenten, die für die Planung und Optimierung hybrider Teams, für ihre Integration in eine vorhandene IT‐ und Produktionsstruktur sowie für ihre Steuerung im Produktionsbetrieb essentiell sind, erforscht und erprobt.
Ziele und Vorgehen
Eine ressourcenorientierte Architektur ist für den Einsatz hybrider Teams eine essentielle Komponente und wissenschaftliche Herausforderung. Mit Hilfe von standardisierten Schnittstellen und Datenmodellen erlaubt diese Architektur eine dynamische Verbindung aller nötigen Teilsysteme. Im Sinne einer kosteneffektiven und effizienten Produktion sowie der Qualitätssicherung ist anzustreben, dass Werker im Produktionsprozess möglichst gut und flexibel von Robotern unterstützt werden und diese intensive Mensch‐Roboter‐Kollaboration für die Werker angenehm, sicher und effizient ist. Umgekehrt können Robotersysteme unmittelbar von präzisem Werkertracking, menschlichen Handlungsintentionen sowie aktuellen Planungs‐ und Fertigungsinformationen profitieren.
Innovationen und Perspektiven
Die technischen Entwicklungen werden arbeitswissenschaftlich begleitet. An zwei Demonstrationsszenarien sollen die Ergebnisse evaluiert werden. Im Szenario I werden hybride Teams für die Unterbodenmontage im Fahrzeugbau eingesetzt. Es steht für eine Produktion mit hoher Taktgeschwindigkeit aber mit relativ wenigen Arbeitsschritten. Szenario II adressiert einen Produktionsbereich mit geringer Taktgeschwindigkeit aber vielen Arbeitsschritten, wie es typischer Weise in der Tragflächenausrüstung bei Flugzeugen vorkommt. Roboter arbeiten in solchen Teams nicht mehr nur vollautomatisierte Vorgänge ab, sondern werden zu kollaborativen Partnern der Werker. Die heute noch üblichen Schutzkäfige werden durch intelligentere, sensorbasierte Sicherheitsmechanismen ersetzt. Damit sich alle Entwicklungen von HybriT naht‐ und reibungslos in vorhandene industrielle Strukturen integrieren lassen, sollen die Lösungen modular und herstellerunabhängig aufgebaut werden.