Hochdynamische und adaptive Fertigung

_Phuket ermöglicht eine hochdynamische und adaptive Fertigung durch den Einsatz eines Multiagentensystems zur Steuerung der Produktionsprozesse. Als Beispielprodukt wird ein individueller Modell-LKW gefertigt. Die Anpassung des Produktionsplans erfolgt flexibel im Kontext der verfügbaren Bauteile. „Die Module der Produktionsinsel_Phuket sind flexibel austauschbar, wodurch sich die Fertigkeiten ändern und verschiedene Produkte herstellbar sind“, erklärt Pascal Rübel, Projektleiter Factory-X bei der SF. „Auf der Automatica sind ein Lagermodul, ein automatisiertes Montagemodul, ein Transportmodul, ein Bin-Picking-Modul und ein kollaboratives Montagemodul angedockt.“

Teil des kollaborativen Montagemoduls ist ein Handarbeitsplatz, um hohe Flexibilität zu gewährleisten. Durch ein intelligentes Entscheidungsmodell wird die Produktionsmethode dynamisch angepasst. Je nach Fertigungsgenauigkeit des 3D-Drucks wird entschieden, ob die Nähte des LKW zusätzlich verlötet werden müssen. Die Aufgaben übernimmt ein Werkzeugwechsler, der den automatischen Tausch zwischen Lötkolben und Greifer ermöglicht. Das integrierte Safety-Konzept ermöglicht einen Cobot- oder Industriemodus. Die automatisch generierte Werkerassistenz für den Montageprozesse leitet sich aus den Informationen der Asset Administration Shell (AAS, oder Verwaltungsschale) ab. Die Assistenzkomplexität orientiert sich an den Qualifikationsnachweisen des Arbeitenden. Die Steuerung des Roboters kann über Gestenerkennung erfolgen, wodurch eine direkte Interaktion möglich ist. Zukünftig sollen auch Sprachbefehle, Hand- und Blickverhaltensanalyse sowie Gestenerkennung implementiert werden, um die Interaktion auf eine neue Stufe zu heben.

Das Bin-Picking-Modul arbeitet mit zwei Kamera-Systemen. Der Laserscanner wird für die Berechnung der Greifpunkte (Punktewolke) benutzt und die RGB-Tiefenkamera für eine KI-basierte Erkennung der Objekte in der Bin. Die Informationen beider Systeme werden fusioniert, um eine Greifstrategie zu entwickeln. „Das Skill-basierte System arbeitet auf der Basis von AAS und OPC UA und ist so herstellerunabhängig“, erläutert Rübel.

Beim automatisierten Montagemodul wird Interoperabilität durch die Synchronisation eines Yaskawa-Roboters und einer Bosch-Rexroth-Achse gezeigt. Die Steuerung ist von der Hardware entkoppelt und als virtuelle SPS (App) containerisiert. Diese Architektur bietet eine skalierbare Orchestrierung und Ressourcennutzung, sodass beliebige Softwareprojekte unabhängig von der Programmiersprache auf derselben Hardware wie die SPS ausgeführt werden können. Die Echtzeitsynchronisation wird durch die App-to-App-Communication auf dem geteilten Speicherbereich ermöglicht.

SF auf der Automatica: Halle B6, Stand 502 (Mitaussteller bei Yaskawa)