Hier kommen nicht nur intelligente Maschine-Learning-Ansätze und innovative Software-Lösungen für die Industrie 4.0 zum Einsatz. Es entstehen auch nutzerzentrierte Bedien- und Interaktionskonzepte, die die Zusammenarbeit von Mensch und Maschine erleichtern.
Du hast Dich für die Bezeichnung Smart Factory entschieden? Super, wir auch! Bei Daimler TSS arbeitet ein 17-köpfiges Team aus Software Developer, Product Owner, Projektmanager und Scrum Master am Thema Smart Factory. Um das fachliche Know-How und die IT-Expertise des Teams durch Erfahrung aus erster Hand im Bereich Robotik zu ergänzen, unterstützen weitere Kollegen seit vielen Jahren die Projekte bei Smart Factory. Sie sind zwar selbst nicht ganz so gesprächig wie die anderen, dafür aber immer als Erste morgens auf der Arbeit. Warum? Es handelt sich um fünf verschiedene Industrieroboter und mobile Plattformen, die an unserem Ulmer Standort im sogenannten „Technikum“ stehen. In diesem Labor, das sich direkt neben den Büros des Smart-Factory-Teams befindet, werden mit Hilfe der sensitiven Roboter Produktionsszenarien in den Daimler-Werken entwickelt und simuliert.
Mensch-Roboter-Kollaboration im realen Einsatz
Ziel ist es, die Produktion in den Daimler-Werken mit modernsten IT- und Software-Lösungen intelligenter zu gestalten, cyber-physische Produktionssysteme zu entwickeln und eine erfolgreiche Zusammenarbeit zwischen Menschen und Maschinen zu ermöglichen. Ein tolles Beispiel aus dem Bereich Mensch-Roboter-Kollaboration ist ein neuartiges Framework zur Steuerung von Industrierobotern, welches das Smart-Factory-Team entwickelt hat. Zuvor konnten die Roboter in den Produktionen nur von Mitarbeiter*innen mit spezifischen Programmierkenntnissen gesteuert werden, weil für zusätzliche Funktionen der Code angepasst werden musste und neue Bewegungsabläufe manuell von den Robotern erlernt werden mussten.
Um dies zu vereinfachen, haben unsere Kolleg*innen ein Framework entwickelt, mit dessen intuitiver Benutzeroberläche Produktionsmitarbeiter*innen die Roboter durch direktes Führen steuern können. Zusätzlich können die Prozesspunkte durch Handführen intuitiv angelernt werden – sogar während der Programmausführung. Das Hinzufügen oder Editieren von Messpunkten kann so zum Beispiel in kurzen Produktionspausen (z.B. Schichtwechsel) realisiert werden und falls notwendig können angelernte Prozesspunkte zusätzlich über das User Interface konfiguriert werden. Die Zusammenarbeit zwischen Mensch und Roboter wird dabei durch die Hardware-Auswahl ermöglicht und das nutzerzentrierte Bedien- und Interaktionskonzept stellt eine schnelle Inbetriebnahme und flexible Anpassung der Roboter sicher.
Doch was machen die Roboter eigentlich genau? Sie werden beispielsweise in der Qualitätssicherung eingesetzt, wo sie bei der Kontrolle von Schweißnähten oder Spaltmaßen unterstützen. Die von unseren Kolleg*innen im Auftrag der Daimler AG entwickelte Spaltmesseinheit (SME) überprüft im Rahmen von „Präzision Exterieur“ so die Breite und den Versatz von Fügespalten zwischen den einzelnen Bauteilen in der Fertigung. Dies geschieht mithilfe eines Spaltmesssensors, der aus zwei Triangulationsscannern und einer hochentwickelten Kamera besteht. Sie sind auf dem Messkopf des Roboters verbaut und messen die Spalte mithilfe zweier Laserlinien. Daraus lassen sich präzise Messdaten erfassen und der Hardware-Aufbau kann auf ein Minimum beschränkt werden. Die SME eignet sich für verschiedene Einsatzzwecke und kann in drei Entwicklungsstufen unterschieden werden: stationär, bandsynchron und freifahrend.