Integration und Demonstration
Wissenschaftliche Leitung
Prof. Dr.-Ing. Vera Hummel
Wissenschaftliche Mitarbeiter
Jan Schuhmacher, M.Sc. MBE
Ehemalige Mitarbeiter: Vinu Vijayakumaran Nair, M.Sc.
Hintergrund – Innovative Lehr- und Forschungsumgebung ESB Logistik-Lernfabrik
Die ESB Logistik-Lernfabrik ist eine realitätsnahe Lehr- und Forschungsumgebung mit industrieller Infrastruktur, welche alle wesentlichen Prozessschritte vom Wareneingang über die Montage bis zum Warenausgang abdeckt. Die Lernfabrik verfügt neben mobilen Montagearbeitsplätzen (manuell und mit Anwendung von Mensch-Roboter-Kollaboration) und additiven Fertigungsanlagen (u.a. Stratasys Objet500, Ultimaker 2+) über weitreichende physische Infrastruktur im Bereich der (mobilen) kollaborativen Roboter und fahrerloser Transportsysteme zur Realisierung veränderlicher Produktions- und Logistikszenarien.
Kollaborative Robotersysteme, u.a.:
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- Universal Robots UR3, UR5, UR10
- Franka Emika Panda
- Kuka iiwa 14 R820 auf Neobotix MPO-700 Roboterplattform
Fahrerlose Transportsysteme, u.a.:
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- Neobotix MP700 Roboterplattform – frei navigierend
- BeeWaTec Spurmeise (Palettentransport) und BeeMini (z.B. für KLT-Transport) – konstrastspurgeführt
- Kollaborativer Routenzug: Frei navigierendes Zugfahrzeug mit kollaborativen Robotermanipulator zur Materialbereitstellung von KLTs. Entwickelt im Rahmen des Forschungsprojektes „Kollaborativer Routenzug 4.0 (KollRo 4.0, 2016-2019, gefördert durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung)“
Für Planungs- und Simulationsaufgaben stehen entsprechende Tools der cloudbasierten 3DEXPERIENCE Plattform von Dassault Systèmes zur Verfügung. Für die Realisierung flexibler Logistik- und Produktionsszenarien findet ein cloudbasiertes, ereignisorientiertes und dezentrales Steuerungsframework (“Self Execution System”) seinen Einsatz.
Die ESB Logistik-Lernfabrik ermöglicht so die praxisorientierte Erforschung flexibler Intralogistiksysteme und die Demonstration und Validierung der entwickelten Lösungen.
Ansatz – Entwicklung und Umsetzung von Demonstratoren und eines integrierten Gesamtszenarios in der ESB Logistik-Lernfabrik
Dieses Arbeitspaket zielt auf die Implementierung, physische Integration sowie Validierung der Arbeitsergebnisse aus den Arbeitspaketen durch die Entwicklung industrienaher und praxisrelevanter Teil- und Gesamtdemoszenarien in der ESB Logistik-Lernfabrik ab.
Dazu erfolgt der physische Aufbau verschiedener Teilszenarien als Demonstratoren in der ESB Logistik-Lernfabrik, welche zentrale Prozesse der Intralogistik wie Set-Bildung, Kommissionierung, Einlagerung, Auslagerung sowie der Materialflussgestaltung und Materialbereitstellung mit unterschiedlichen Automatisierungsstufen (manuell, semi-automatisiert/Mensch-Roboter-Kollaboration, vollautomatisiert) umfassen.
Die realisierten Demonstratoren werden ExpertInnen aus Bildung, Forschung und Industrie in der ESB Logistik-Lernfabrik in Form von Demonstrationsveranstaltungen praktisch vorgestellt, um Impulse und Anforderungen zur Weiterentwicklung der Demonstratoren sowie zur Ausgestaltung des Gesamtszenarios zu erhalten.
Auf Basis der entwickelten Teilszenarien wird in der ESB Logistik-Lernfabrik (LLF) ein Gesamtszenario (physisch) entwickelt, welches wesentliche industrielle, intralogistische Prozessketten anhand des Produktionssystem der LLF abbildet.
Schließlich erfolgt die Weiterentwicklung des Gesamtszenarios in der LLF zu einem durchgängig integrierten Gesamtszenario (digital/physisch), welches vollständig in die digitale Planungs- und Steuerungsumgebung der LLF integriert ist und zur Validierung und Demonstration der erzielten Projektergebnisse der ersten Förderphase dient.
Aktuelle Ergebnisse
Innerhalb dieses Arbeitspaketes wurden Demonstratoren für unterschiedliche Teilszenarien in der ESB Logistik-Lernfabrik errichtet und ExpertInnen aus Bildung, Forschung und Industrie demonstriert (siehe auch AP8 Demonstratoren für unterschiedliche Teilszenarien in der ESB Logistik-Lernfabrik). Das so generierte Feedback floss in die Weiterentwicklung der Demonstratoren und die inhaltliche Ausgestaltung und Entwicklung des durchgängig integrierten Gesamtszenarios (digital/physisch) ein. Nach dem Umzug der Lernfabrikumgebung und der damit verbundenen Umbenennung in „Werk150 – Die Fabrik auf dem Campus der ESB Business School“ erfolgte die Validierung und Demonstration der generierten Projektergebnisse in Form des durchgängig integrierten Gesamtszenarios. (digital/physisch) durch verschiedene Demonstrationsveranstaltungen im Werk150 (siehe auch AP8 Durchgängig integriertes Gesamtszenario (digital/physisch) im Werk150).