FLEXIFF – Intralogistik Forschung mit trinitec

FLEXIFF steht für FLEXIBLE INTRALOGISTICS FOR FUTURE FACTORIES und ist ein innovatives Forschungsprojekt mit den Projektpartnern FLEX, Joanneum Research Robotics / Digital , KnowCenter und trinitec zum Thema Optimierung von Intralogistik in der industriellen Produktion.

Im Zuge des Joanneum Research Integratorentag im Lakeside Park in Klagenfurt wurde das FLEXIFF Projekt am 11.12.2019 erstmalig einem breiten Fachpublikum aus Branchenvertretern und Industriepartnern präsentiert.

Wir stellen euch dieses hochinnovative Digitalisierungs-Projekt aus dem Bereich der industriellen Fertigung heute in unserem Blog vor.

Ziel des FLEXIFF Projektes 

Intralogistik ist ein essentieller Bestandteil jeder Produktion, denn Rohstoffe und Zwischenprodukte müssen zur richtigen Zeit am richtigen Ort eintreffen, um sofort weiter verarbeitet werden zu können.

Ziel des FlexIFF-Projekts ist es, Intralogistik zu optimieren indem Mitarbeiter

• mit einem cyber-physischen Robotersystem,
• fortschrittlichen Benutzeroberflächen
• und einem intelligenten Planungssystem

bei ihren Aufgaben unterstützt werden.

Damit soll die Wettbewerbsfähigkeit österreichischer Fertigungsunternehmen im Intralogistik Bereich gesteigert werden.

Herausforderungen der Intralogistik

Intralogistik in modernen Produktionsstätten stehen heute vor enormen Herausforderungen. Einige davon seien hier erwähnt:

MANUELLE TÄTIGKEITEN - Viele Aufgaben der Intralogistik werden nach wie vor manuell von Operatoren ausgeführt - das ist jedoch anstrengend und eintönig für das Personal und der Prozess ist fehleranfällig und schafft Abhängigkeiten vom Know-How der Operatoren. 

HOHE KOMPLEXITÄT - Viele Fertigungsstätten stoßen an die Grenzen des erforderlichen Durchsatzes ihrer herzustellenden Produkte. Dies liegt an den der wachsenden Produktvielfalt und den oft kurzfristigen Anforderungen des Marktes.

MANGELNDE FLEXIBILITÄT - Trotz eines hohen Automatisierungsgrades mangelt es den Produktionsketten an Flexibilität, um sich auf sich schnell ändernde Anforderungen einstellen zu können.

SCHWIERIGE AUTOMATISIERUNG - Aufgrund der sich ständig ändernden Produktionsabläufe und Standorte ist der Transport zwischen den Inseln und ihren Maschinen schwierig zu automatisieren.

EINGESCHRÄNKTER ROBOTEREINSATZ - Mobile Roboter sind im industriellen Einsatz nach wie vor eingeschränkt, insbesondere bei der Pfadauswahl, wenn dynamische Änderungen im Anwendungsbereich auftreten, die zu erheblichen Verzögerungen führen können. Selbst bei mobilen Manipulatoren, die als Kombination eines mobilen Roboters mit einem Roboterarm ausgelegt sind und Objektmanipulationen flexibel durchführen können, treten durch häufige Aufgabenwechsel zahlreiche ungelöste Herausforderungen auf.

FLEXIFF Forschungsschwerpunkte

Das FlexIFF-Projekt begegnet diesen Herausforderungen und erarbeitet Lösungen für den sicheren, robusten und effizienten Einsatz mobiler Robotersysteme in industriellen Umgebungen.

Dazu wurden folgende Forschungsschwerpunkte gesetzt:

•  Planung von Mensch-Roboter Teams
•  Adaptive Assistenz-Technologie
•  Mobile Manipulatoren
•  Roboter Sicherheit und sicheres Greifen
•  Multi-Level Sicherheit

In einer digitalisierten Arbeitswelt teilen sich Teams aus Menschen und Robotern die Arbeit in der Intralogistik und arbeiten zusammen, um maximale Effizienz zu erzielen. Intralogistik-Aufgabenteams bestehen aus Personen, mobilen Robotern - sogenannten Autonomous Guided Vehicles (AGVs) - und mobilen Manipulatoren. Diese cyber-physischen Systeme sind in der Lage, die Transportschritte, die zur koordinierten Ausführung des Produktionsplans erforderlich sind, zu erledigen. Dies erfordert eine kontextabhängige, kinematische Bewegungsplanung aller Robotersysteme und ihrer Komponenten.

Um dem Mangel an Flexibilität entgegenzuwirken, werden Teilprozesse als Fertigungsinseln implementiert, deren räumliche Anordnung und Verkettung im Gesamtprozess dynamisch verändert werden können.

Das System ist für kurze Rüstzeiten, benutzerorientierte Interaktion und Umprogrammierbarkeit optimiert und enthält intelligente Mechanismen zum Fernlernen und automatisierten Lernen von Aufgaben.

Menschliche Teammitglieder sowie Bediener behalten den Überblick über Assistenzsysteme, indem sie von Augmented Reality (AR) unterstützte Interaktionsmethoden verwenden.

Neue Sensorik-Lösungen sind erforderlich, um die Zusammenarbeit zwischen Menschen und Roboter über physische Barrieren hinweg zu ermöglichen. FLEXIFF entwickelt dafür geeignete Sicherheits-Konzepte, die für mobile als auch stationäre Manipulatoren geeignet sind und von Sensor Platzierung, Bewerbungsbahn-Berechnung bis zu spezieller Greifer-Hardware reicht.

Von zentraler Bedeutung ist der Schutz vor elektronischen Angriffen von roboterbasierten Systemen, die als Schnittstelle zwischen physischer und digitaler Welt dienen und mit Menschen interagieren können. Cybersicherheit ist daher ein wesentlicher Bestandteil des Projekts und nimmt einen hohen Stellenwert ein. Eine umfassende Sicherheitslösung stellt sicher, dass die physische Sicherheit des Menschen nicht durch Angriffe von außen gefährdet wird.

Aufgabe der trinitec im FLEXIFF Konsortium

Die Projektverantwortung der trinitec liegt in die Entwicklung der zentralen Steuerungskomponente, dem sogenannten Mission Control. Hier werden Planungssysteme eingebunden und mit aktuellen Laufzeitinformationen angereichert, um die richtigen Folgeentscheidungen treffen zu können. Auf dieser Basis werden dann gezielte Steuerungsinformationen an die mobile Robotik generiert und verteilt.

Als Basis-Technologie für die Mission Control kommt openM2™ zum Einsatz. openM2™ ist unser Lowcoding Framework, um Business Applikationen rasch erstellen und flexibel schrittweise ausbauen und verfeinern zu können. Dies schafft die idealen Voraussetzungen für einen evolutionären Prototypen, der über mehrere Entwicklungsstufen umgesetzt und laufend erweitert und optimiert werden kann.

Der wissenschaftliche Prototyp soll in Folge zu einer wirtschaftlich tragfähigen und ausgereiften Lösung weiterentwickelt werden und zum produktiven Einsatz gelangen.

 Weiterführende Links:

• Zur → FlexIFF Projekt-Homepage 
• Zum Projektpartner → Joanneum Research  
• Zum Projektpartner → KnowCenter  
• Zum Projektpartner → flex
• Zum Förderprogramm→ „ICT of the Future“   
• Zur →  openM2™ Homepage

Videorechte: flex, flex.com