Forschungsprojekt: Könnte das nicht auch ein Roboter machen?

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rif_2014-06-03-pressefoto

Ein Forschungsprojekt des RIF Instituts für Forschung und Transfer e. V., Dortmund, erstellt Entscheidungshilfen für Unternehmen, die herausfinden wollen, ob die Übertragung einzelner Handgriffe oder Arbeiten auf Roboter sinnvoll ist.

Facharbeiter in der Industrie sind gefragt. Der viel beklagte Nachwuchsmangel und der demografische Wandel machen sich bemerkbar. Gleichzeitig werden industrielle Produkte immer komplizierter. Da stellt sich die Frage, ob der Einsatz von Robotern für bestimmte „Handgriffe“ sinnvoll sein könnte. Zwar werden Roboter bereits heute in vollautomatisierten Fertigungszellen eingesetzt, aber je direkter sie in manuelle Fertigungsabläufe integriert werden, desto intensiver müssen auch Fragen der Arbeitsabläufe, des Arbeitsschutzes und der Ergonomie beachtet werden. Am RIF Institut für Forschung und Transfer, Dortmund, entwickeln jetzt drei Professoren aus den Bereichen Robotertechnik, Produktionsautomatisierung und Industrial Engineering eine Entscheidungshilfe, mit der sich einfacher abschätzen lässt, wie sinnvoll der Einsatz von Robotern beim aktuellen Stand der Technik in konkreten Arbeitssituationen der Industrie ist. Das Projekt „MANUSERV“, das im Januar 2014 mit Industriebeteiligung gestartet ist, kombiniert dabei moderne Analyse- und Simulationsverfahren.

„Ziel des Projektes ist es, ein System zu schaffen, das es auch mittelständischen Unternehmen mit vielen Handarbeitsplätzen und kleinen Serien erlaubt, den Einsatz von Robotern für Teile ihrer Produktion konkret zu planen“, sagt Frank Heinze, Projektleiter bei RIF Robotertechnik. Dazu werden zunächst vorhandene Arbeitsabläufe mit modernen Verfahren aus den Arbeitswissenschaften analysiert.

 „Im Prinzip kann fast jeder manuelle Arbeitsablauf mit den fünf Grundbewegungen Hinlangen, Greifen, Bringen, Fügen und Loslassen beschrieben werden“, erläutert Prof. Dr.-Ing. Jochen Deuse, Experte auf dem Gebiet der Arbeitssystemgestaltung, die spezielle, grundlegende Betrachtungsweise von Arbeitsabläufen.

Über eine Datenbank soll zunächst abgeglichen werden können, ob es für einzelne Handgriffe und Aufgaben bereits passende Roboterkomponenten auf dem Markt gibt. Eine Internetplattform soll sicherstellen, dass Unternehmen die Möglichkeiten der Robotik für ihre Einsatzfelder vergleichsweise leicht erkunden können. Sind die Komponenten verfügbar, dann soll mit moderner Simulationssoftware anschaulich dargestellt werden, wie ein Robotereinsatz konkret aussehen würde. „Wir können mit unseren Simulationsmodellen sowohl die Bewegungen der Roboter als auch die der Menschen darstellen“, sagt RIF-Vorstand Prof. Dr.-Ing. Jürgen Roßmann. Der universelle Ansatz der „Virtuellen Testbeds“ nutzt dafür viele vorhandene Daten: aus der Steuerung der Roboter ebenso wie aus der Arbeitswissenschaft und der Ergonomie zur Darstellung der menschlichen Arbeit. „Virtuelle Menschen werden von RIF bekanntlich schon seit langem für die Planung von Arbeitsplätzen – ob in Fabriken oder Raumstationen – genutzt.“

Im virtuellen Testbed kann die Arbeit der Roboter in den realen Arbeitsabläufen simuliert werden. „Damit können Produktionsplaner relativ rasch und unkompliziert überprüfen, welche Prozesse für eine Automatisierung durch Roboter wirtschaftlich interessant wären“, erläutert Prof. Dr.-Ing. Bernd Kuhlenkötter.

An der Projektentwicklung beteiligen sich Produktionsunternehmen, die für die Gebäudeautomatisierung, den Maschinenbau und die Landwirtschaft tätig sind wie GEA Farm Technologies, ICARUS Consulting GmbH, Albrecht Jung GmbH & Co. KG und KHS Corpoplast GmbH. Das Projekt MANUSERV wird mit finanzieller Unterstützung des Bundesministeriums für Wirtschaft und Technologie (BMWi) realisiert (Förderkennzeichen 01MA13011A im BMWi-Technologieprogramm „Autonomik für Industrie 4.0“). Bis zu zehn RIF-Experten sind für das Projekt im Einsatz. Die erste Version der Internetplattform, so die Planung, soll im Januar 2016 fertiggestellt werden.

Bild: Kooperation am Arbeitsplatz: In der Simulation mit einem „virtuellen Menschen“ wird die Zusammenarbeit am Arbeitsplatz geplant. Das Beispiel zeigt schematisch, wie die Montage eines kleinen Motors mit und ohne Roboterunterstützung ablaufen könnte. Foto: RIF

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