Selbstkonfigurierende Systeme für die vernetzte Produktion

Maschinenintelligenz auf dem Vormarsch

Kein Begriff erregt die Debatte über die Zukunft der Produktion mehr als die digitale Vernetzung. Intelligente, selbstkonfigurierende Systeme sollen die Selbstständigkeit der Fertigung verbessern. Wichtiges Thema dabei ist immer wieder die Sicherheit im Umgang mit den immer intelligenteren Systemen. Hier gilt es, mögliche Gefahren für den Menschen auszuschließen.

In der Anlage von Schnaithmann arbeiten Mensch und intelligentes System bei der Montage zusammen. (Bild: Gesamtmetall/Pit Junker)

Mit Sensoren, die Daten für eine vernetzte Produktion liefern, beschäftigt sich die Firma Schnaithmann schon seit Längerem. Die ermittelten Daten besser nutzbar zu machen, zählt dabei zu den Aufgaben von Maschinenbauingenieur Sieber. Er und sein Team arbeiten an der Überwindung fixer Regalsysteme in Fertigungslinien, und zwar mithilfe einzelner Würfel, sogenannter Cubes, die sich um 90° drehen lassen und daher quasi in alle Richtungen beweglich sind. Vergleichbar mit einem Schiebepuzzle lassen sich die Kunststoffbehälter darauf selbstständig fortbewegen und anordnen. Jeder Behälter ist mit einem Barcode oder RFID-Tag ausgestattet. Per WLAN oder Bluetooth sind sie in der Lage, untereinander zu kommunizieren, egal wo sie gerade stehen. Größe, Sprache oder spezifische Eigenheiten des Werkers erkennt das System ebenfalls. Das Ganze wird kombiniert mit einer intelligenten Kamera, die erkennt, wenn Kisten leer sind, und dann Waren selbstständig im Lager nachbestellt. Die Kisten begeben sich automatisch in eine günstige Abholposition für einen mobilen Transportroboter, der wiederum selbstständig für Nachschub sorgt. Letztlich soll dadurch ein autarkes, selbstkonfigurierendes Regalsystem entstehen. Kaum ein menschlicher Eingriff sei für die Organisation mehr nötig, außer natürlich zur Kontrolle.

Sicherheit in der vernetzten Lieferkette

Die Vernetzung findet bei Schnaithmann auch horizontal über die Lieferkette statt, etwa bei der Kollaboration zwischen Mensch und Roboter. Das Unternehmen kooperiert in diesem Bereich mit dem Augsburger Roboterhersteller Kuka. Ziel ist es hier, die Sicherheit im Umgang mit den immer intelligenteren Maschinen zu gewährleisten. „Gefahren für den Menschen müssen ausgeschlossen werden“, erklärt Nicole Reetz. Die 24-jährige Maschinenbauerin hat ihre Bachelorarbeit bei Schnaithmann geschrieben und hat sich dabei intensiv mit dem Thema beschäftigt. „Der Roboter erkennt von selbst, wie viel Kraft er für eine Aufgabe benötigt und ob ihm ein Mensch dabei in die Quere kommt“. Schutzabstand oder eine spezielle Schutzvorrichtung sind dann nicht mehr nötig. Und auch wenn Teile nicht richtig positioniert werden, weiß die Maschine wie sie diese richtig zu positionieren hat. In der Produktion kommt das System bereits beim Bau von Lenkassistenzhilfen zum Einsatz. Für den großflächigen Einsatz ist die Entwicklung aber noch nicht ausgereift genug. Ebenfalls in der Testphase befindet sich im Moment ein Messsystem für Energieeffizienz. Dabei liest ein System die Parameter von Pneumatikzylindern und ermittelt deren Verbrauch. Am Ende sollen die Werte bequem über einen Tablet-PC ablesbar und steuerbar sein. Mit der digitalen Messung lassen sich somit nicht nur Fehler in der Produktion erkennen. Letztlich soll das Projekt auch dabei helfen, Energiekosten einzusparen.