Fü die Ausstellung Gesten - Gestern, Heute, Übermorgen (17.11.2017-04.03.2018) des Sächsischen Industriemusems wurde ein Exponat auf Basis des Leichtbauroboters KUKA LBR iiwa erstellt und programmiert. Der ausgestellte Leichtbauroboter führt menschenähnliche Gesten aus und reagiert auf (kontaktbasierte) Gesten des Bedieners. Die Besucher werden so insbesondere an das Konzept der direkten (physischen) Mensch-Roboter-Interaktion herangeführt.
Das Exponat wurde in Zusammenarbeit mit der HLS Robotic Automation Group GmbH in Chemnitz entwickelt. Meine Arbeitsschwerpunkte waren die Roboterprogrammierung, die Erstellung des Sicherheitskonzeptes und die Koordination des mechanischen Aufbaus.
Die Gesamtausstellung ist eine wissenschaftlich-künstlerische Kooperation der Technischen Universität Chemnitz, des Sächsischen Industriemusems und des Arc Electronica Futurelab in Linz. Weitere Informationen zur Ausstellung sind hier zu finden.

Basierend auf der im Forschungsprojekt SMErobotics (s. u.) entwickelten, prototypischen Montagezelle werden am Bucher Hydraulics Standort in Reggio Emilia, Italien, neue Produktionsanlagen aufgebaut. Beginnend mit einer Produktfamilie soll die damit mögliche automatische Montage von Hydraulikventilsegmenten auf alle am Standort vorhandenen Montagelinien ausgedehnt werden. Dieses Vorhaben wird im Rahmen des Projektes Roboleo von der Region Emilia Romagna unterstützt.
Im Zeitraum 04-2016-10/2016 war ich als Angestellter von Bucher Hydraulics S.p.A. für den Transfer der bisherigen Entwicklungsergebnisse in die Produktionsanlagen am Standort verantwortlich. Dies umfasste u. a. die Anpassung der vorhandenen Lösungen an die neue Produktfamilie, die Entwicklung neuer Teillösungen für die notwendigen Montageprozesse, die Entwicklung von Greifern/ Werkzeugen und Zellenkomponenten sowie die Gesamtplanung der Anlage einschließlich der Einbindung in den fabrikinternen Materialfluss. Weitere Aufgaben waren die Auswahl und Einbindung der verschiedenen Zulieferer und die Koordination mit dem Anlagenintegrator.
Seit 01/2017 bin ich als freiberuflicher Ingenieur an dem Projekt beteiligt. In diesem Rahmen bin ich verantwortlich für die Entwicklung und Integration einer kraftbasierten Inline-Qualitätskontrolle innerhalb der Anlage. Weiterhin übernehme ich teilweise Programmier- sowie Entwicklungsaufgaben und begleite das Gesamtprojekt als technischer Berater.

Ziel des EU-FP7 Forschungsprojektes SMErobotics (The European Robotics Initiative for Strengthening the Competitiveness of SMEs in Manufacturing, www.smerobotics.org) ist die stärkere Verbreitung von roboterbasierten Arbeitsplätzen bei kleinen und mittleren Unternehmen (KMU), um so die Wettbewerbsfähigkeit dieser Unternehmen zu stärken. Innerhalb des Projektes wurden dafür geeignete Methoden entwickelt, um die kognitiven Fähigkeiten von Robotersystemen zu erhöhen und so auch den Einsatz in weniger strukturierten Umgebungen und für die Produktion in kleinen Losgrößen zu ermöglichen.
Im Rahmen dieses Projektes war ich verantwortlich für die Konzeptionierung und Entwicklung einer variantenflexiblen roboterbasierten Montagezelle. Wesentliche Eigenschaften der entwickelten Zelle sind die Realiserung kraftgeführter Montagevorgänge, die einfache Bedienung und Erstellung von Programmen für neue Produktvarianten sowie die Kompatibilität zu den Logistikprozessen der ansonsten manuell ausgeführten Montageabläufe (d. h. insbesondere, dass die Montagekomponenten, wie bisher, lose angeliefert werden können). Eine detailliertere Einführung zum Projekt ist online beispielsweise auf der Projektwebsite oder hier nachzulesen. Zum Abschluss des Projektes wurde die entwickelte Montagezelle beim Endnutzer validiert. Während dieser Validierung entstand u. a. ein Video, an dem sich die Funktionalität der Zelle gut erkennen lässt: Video - Kurzversion (ca. 3 min), Video - Langversion (ca. 11 min).

Im Rahmen des EU-FP7 Forschungsprojektes Plug-and-produce COmponents and METhods for adaptive control of industrial robots enabling cost effective, high precision manufacturing in factories of the future (COMET) wurden Komponenten und Methoden für die Nutzbarmachung von Industrierobotern für Fräsbearbeitungen erforscht und entwickelt.
Im Rahmen des Projektes war ich als verantwortlich für das Arbeitspaket zur Vermessung und Modellierung von Industrierobotern. Die erstellten Modelle wurden genutzt, um Abweichungen zwischen der Soll- und der Istbahn während des Fräsprozesses bereits in der Phase der Programmerstellung im CAD/ CAM zu simulieren und zu kompensieren. Berücksichtigt wurden dabei sowohl statische Abweichungen (z. B. Nulllagefehler oder Abweichungen der Denavit-Hartenberg-Parameter) als auch dynamische Roboter- und Prozesseigenschaften (z. B. Reibungseinflüsse, dynamische Fräskraft und resultierende Verformung des Roboters).
Neben der inhaltlichen Arbeit war ich verantwortlich für die Koordination der projektbezogenen Arbeitsaufgaben innerhalb der Brandenburgischen Technischen Universität und für die Koordination der Partner innerhalb des genannten Arbeitspakets.
Für weitere Informationen empfehle ich die Projektwebsite (www.cometproject.eu) inklusive zahlreicher Veröffentlichungen und Videos zu den Projektergebnissen.

Zur Verbesserung der Arbeitssicherheit und der Reduzierung unergonomischer Tätigkeiten wurden im Rahmen dieses Projektes Erkennungsalgorithmen zur Identifizierung von Kesselwagendeckeln und entsprechende Strategien zum automatisierten Öffnen und Handhaben dieser Deckel entwickelt. Darauf aufbauend wurden prototypische Sensorinstallationen und Werkzeuge realisiert, welche anschließend in einem Versuchsaufbau zusammengeführt und validiert wurden. Weiterhin fand eine inhaltliche Begleitung des Anlagennutzers bei der Realisierung der industriellen Anlage statt.
Im Rahmen dieses Projektes war ich vor allem unterstützend tätig (bspw. Gesamtlayout- und Ablaufgestaltung, Zuarbeiten HMI). Bei Fragen zum Projekt wenden Sie sich deshalb bitte an den verantwortlichen Ingenieur: J. Philipp Städter (j.philipp-staedter@b-tu.de). Eine (englische) inhaltliche Einführung zum Projekt ist hier online nachzulesen.

Innerhalb des EU-FP6 Forschungsprojektes FUTURA (Multi-Functional Materials and Related Production Technologies Integrated Into the Automotive Industry of the Future) habe ich Untersuchungen zu parallelkinematischen Ausgleichseinheiten und zur Gestaltung und Optimierung von robotergestützten Klebeprozessen durchgeführt. Projektwebsite: www.futura-ip.eu