Quelle: Bedarf und Konzeptvorstellung des Forschungsprojekts ROBOTOP für einen webbasierten Konfigurator für den Massenmarkt; Eike Schäffer, Kim Thi, Jörg Franke http://dx.doi.org/10.13140/RG.2.2.151

Robotop ist eine Plattform, auf der Unternehmen den Einsatz von Robotern in ihrer Produktion wie bei einem Baukastensystem planen, konfigurieren und simulieren können. Eine besondere Expertise ist hierfür nicht notwendig.

Dezember 2020 – Roboter in der Produktion stellen insbesondere bei körperlich anstrengenden oder gefährlichen Tätigkeiten eine sinnvolle und langfristig kostengünstige Alternative zu manuellen Tätigkeiten dar. In Zeiten der Corona-Pandemie verhelfen sie zu unabhängigerer, auf Europa konzentrierter Produktion. Doch insbesondere für kleine und mittlere Unternehmen (KMU) ist es kompliziert und mit hohem Aufwand verbunden, roboterbasierte Automatisierungslösungen (RA) in die Prozessketten zu integrieren. Hier bietet Robotop Abhilfe. Im kürzlich erfolgreich abgeschlossenen Projekt hat ein vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi) gefördertes Konsortium aus Industrieunternehmen und Forschungsinstituten eine flexible Webplattform entwickelt, auf der Interessierte sich mit RA quasi eindecken können wie im Baumarkt mit Werkzeug.

Mit Abstand gesünder produzieren

Global vernetzte Produktionsstandorte internationaler Partner können Vorteile verschiedener Standorte geschickt kombinieren und somit die Wettbewerbsfähigkeit erhöhen, wenn Lieferketten zwischen den Standorten reibungslos funktionieren. Bereits kurze Unterbrechungen führen durch die enge Vernetzung allerdings zu Störungen mit großen Auswirkungen. Bisher ging man davon aus, dass diese Störungen besonders durch mangelnde Kommunikation oder fehlendes Kulturverständnis mit dem Partner entstehen. Aktuell zeigt sich jedoch, dass auch unverschuldete Ereignisse wie eine globale Gesundheitskrise große Auswirkungen haben können. Dies alles motiviert dazu, die Wettbewerbsfähigkeit europäischer Produktionsstandorte durch Automatisierungstechnologie zu erhalten. Doch auch die vollständig vor Ort ablaufende, innerbetriebliche Produktion wird von der aktuellen Situation vor Herausforderungen gestellt: Die Belegschaft kann aufgrund von hygienischen Randbedingungen nicht mehr im notwendigen Maß Abstand halten. Eine teilautomatisierte Fertigung mit weniger Kontakten der Kolleg*innen untereinander erleichtert das Einhalten von Abstandsregeln und kann darüber hinaus in Teilen den Ausfall erfahrener Mitarbeiter (Risikogruppen) kompensieren.

Der Einstieg in die Automatisierung der eigenen Produktion gestaltet sich jedoch vor allem für diejenigen kleinen und mittelständischen Unternehmen als Herausforderung, die über keine Erfahrungen mit Automatisierungstechnologien und -methoden verfügen. Im Verbundprojekt Robotop ist aus diesem Grund eine Planungs- und Konfigurationsplattform entwickelt worden, die diese Einstiegshürde verringert und somit zur Verbreitung von roboterbasiert automatisierten Lösungen auch bei KMU beitragen soll.

Bild 1: Best Practice-Auswahl | Quelle: Bedarf und Konzeptvorstellung des Forschungsprojekts ROBOTOP für einen webbasierten Konfigurator für den Massenmarkt; Eike Schäffer, Kim Thi, Jörg Franke http://dx.doi.org/10.13140/RG.2.2.151

Best Practice-Auswahl | Quelle: Bedarf und Konzeptvorstellung des Forschungsprojekts ROBOTOP für einen webbasierten Konfigurator für den Massenmarkt; Eike Schäffer, Kim Thi, Jörg Franke; dx.doi.org/10.13140/RG.2.2.151

Der Anwender kann auf der Plattform unter Best Practice-Beispielen aus vielfältigen Robotikapplikationen wie Montage, Fügeprozessen, Maschinenbeladung sowie Pick & Place wählen. Die Tätigkeiten können grob nach Größe, Form und Material des Werkstückes geordnet werden. Zu Beginn filtert der Nutzer aus den Beispielanwendungen die für ihn geeigneten Robotikapplikationen heraus. Dieser Filter greift auf Attribute wie beispielsweise das Werkstückgewicht oder das verfügbare Budget zurück. Die gefilterten Best Practices werden dem Anwender in Form einer Freitextbeschreibung und 3D-Ansicht präsentiert. Im folgenden Schritt kann er die gewählte Lösung an seine Anforderungen anpassen. Hierbei können die Positionen einzelner Elemente verändert sowie Elemente hinzugefügt oder entfernt werden. Diese werden simulationsbasiert automatisch hinsichtlich ihrer Umsetzbarkeit bezüglich drohender Kollisionen und ausreichender Roboterreichweite geprüft.

Nach erfolgreicher Anpassung exportiert der Nutzer die generierte Applikation, um sich damit an einen auf der Plattform vertretenen Systemintegrator ein Angebot für die Umsetzung geben zu lassen.

Bild 2: Anpassungskonfiguration des Best Practice | Quelle: Bedarf und Konzeptvorstellung des Forschungsprojekts ROBOTOP für einen webbasierten Konfigurator für den Massenmarkt; Eike Schäffer, Kim Thi, Jörg Franke http://dx.doi.org/10.13140/RG.2.2.151

Anpassungskonfiguration des Best Practice | Quelle: Bedarf und Konzeptvorstellung des Forschungsprojekts Robotop für einen webbasierten Konfigurator für den Massenmarkt; Eike Schäffer, Kim Thi, Jörg Franke; dx.doi.org/10.13140/RG.2.2.151

Mit Robotop können KMU, denen es an Expertise und entsprechenden finanziellen Möglichkeiten fehlt, Anwendungen für Roboter selbst zu konfigurieren und zu simulieren, Kosten und Risiken deutlich zu reduzieren. Vor dem Hintergrund der aktuellen Situation erscheint es nötiger denn je, Hürden für Automatisierungslösungen abzubauen und eine lokale Produktion am Standort Deutschland durch weniger Risiken nachhaltig konkurrenzfähiger zu gestalten.

Beitragsbild: Roboter vermessen einen Fügevorgang, Quelle: wbk KIT


Mehr Informationen

www.robotop-konfigurator.de

ROBOTOP Kurzvorstellung (Video)

Förderer

Das Forschungs- und Entwicklungsprojekt ROBOTOP wird vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi) gefördert. Es ist Teil des Technologieprogramms „PAICE Digitale Technologien für die Wirtschaft“ und wird vom DLR-Projektträger „Informationstechnologien / Elektromobilität“ aus Köln geleitet.

Ansprechpartner

FAPS – Lehrstuhl für Fertigungsautomatisierung und Produktionssystematik
Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (FAU)

Prof. Dr.-Ing. Jörg Franke
Lehrstuhlinhaber FAPS
Tel.: +49 9131 85-27569
E-Mail: joerg.franke@faps.fau.de

Eike Schäffer
Teilprojektleitung FAPS
Tel.: +49 9131 85-28314
E-Mail: eike.schaeffer@faps.fau.de

wbk Institut für Produktionstechnik
Karlsruher Institut für Technologie (KIT)

Prof. Dr.-Ing. Jürgen Fleischer
Institutsleitung wbk
Tel.: +49 721 608 44009
E-Mail: juergen.fleischer@kit.edu

Daniel Kupzik
Teilprojektleitung wbk
Tel.: +49 1523 950 2594
E-Mail: daniel.kupzik@kit.edu