Projekte

KoMPI

Verrichtungsbasierte, digitale Planung kollaborativer Montagesysteme und Integration in variable Produktionsszenarien (KoMPI)

Programm: PDA Forschung für Produktion
Bekanntmachung: Kompetenz Montage - kollaborativ und wandlungsfähig (KoMo)
Wettbewerb: Kompetenz Montage - kollaborativ und wandlungsfähig (KoMo)

Kurzbeschreibung:
Ziel des geplanten Forschungsprojekts war es, einen neuartigen Ansatz zur integrierten Planung und Realisierung von Mensch-Roboter-Kollaborationen (MRK-Systemen) in der Montage zu entwickeln, der Unternehmen befähigt, MRK-Systeme integriert zu planen und zum Einsatz zu bringen. Die entwickelte Lösung wurde so gestaltet, dass auch Unternehmen mit geringeren finanziellen Mitteln oder Erfahrungen befähigt werden, MRK sicher und wirtschaftlich umzusetzen.

www:
http://kompi.org/

Projektdauer: 01.01.2017 − 31.12.2019

Projektkoordinator:
Dr. Alfred Hypki
Ruhr-Universität Bochum - Lehrstuhl für Produktionssysteme (PLS)
Telefon: +49 234 26304
E-Mail: hypki@lps.rub.de

Ansprechpartner bei PTKA:
Dipl.-Ing. Martina Göttel
Telefon: +49 721 608-28561
E-Mail: martina.goettel@kit.edu

Detaillierte Projektbeschreibung

Die Planung eines manuellen Montagearbeitsplatzes in Bezug auf Arbeitsinhalt und Arbeitszeit ist eine komplexe Aufgabe. Aufgrund der Vielfalt der dabei zu berücksichtigenden Daten geschah dies meistens mit dafür speziell entwickelter Software zur Modellierung, Simulation und Optimierung der Arbeitstakte der manuellen Montageprozesse. Erwog ein Unternehmen den Einsatz von Arbeitsplatzsystemen, an denen Menschen und Roboter miteinander kollaborieren, gab es bislang noch keine digitalen Planungswerkzeuge, die den Einsatz des Systems im Hinblick auf Automatisierbarkeit, technisch-wirtschaftliche Eignung, Ergonomie und Sicherheit simulieren und bewerten konnten. Dies war nicht nur für KMU eine starke Hemmschwelle für den Einsatz von kostengünstigen Robotern in Montagesystemen.

Im Rahmen des Forschungsprojekts KoMPI wurde deshalb eine neue Methode zur integrierten Planung und Realisierung von kollaborativen Arbeitsplatzsystemen in der Montage bei variablen Produktszenarien entwickelt. Hierdurch wird sichergestellt, dass auch Unternehmen mit geringer Erfahrung und begrenzten Ressourcen befähigt werden, kollaborative Arbeitssysteme mit Erfolg einzuführen und auch bei stark schwankender Produkt- und Variantenvielfalt dauerhaft wirtschaftlich zu betreiben.

Die neue Methode unterstützt insbesondere die Arbeitsplaner im Planungs- und Gestaltungsprozess. Eine Auswahlsystematik identifiziert zunächst die Arbeitsplätze mit Potenzial für Kollaboration im Rahmen des im Projekt entwickelten Quick-Checks. Die digitale Gestaltung und Bewertung des kollaborativen Arbeitsplatzsystems wird mit einer allgemeingültigen Planungsmethode modelliert. Diese Planung wird gemäß den speziellen Montageaufgaben durchgeführt und durch Roboter- und Komponentenbibliotheken unterstützt. Die
technische Integration des Roboters und seiner Komponenten kann damit simuliert werden. Ein Schulungs- und Trainingskonzept für die Mitarbeiter unterstützt die Einführung und Akzeptanz der Lösungen. In der laufenden Produktion können die Montagefachkräfte durch geeignete Mensch-Maschine-Schnittstellen jederzeit das System
optimieren.

Durch die Piloterfahrungen bei den drei Anwenderfirmen in den Bereichen Automobilindustrie, Fördertechnik und Schaltersysteme mit ihren typischen variantenreichen Produktspektren wurden die Ergebnisse validiert und erfolgreiche Referenzprojekte geschaffen, die weitere Unternehmen zur Anwendung der Mensch-Roboter-Kollaboration motivieren. Diese Anwendungsszenarien decken unterschiedliche Industriezweige und Unternehmensgrößen ab, sodass eine Übertragbarkeit der Forschungsergebnisse sichergestellt ist.

Publikationen

Projektatlas Kompetenz Montage – kollaborativ und wandlungsfähig
Autor: Bauer, W.; Deuse, J. et al.
Verlag: RWTH Aachen University, Lehrstuhl für Informationsmanagement im Maschinenbau
Erscheinungsjahr: 2019
ISBN: 978-3-948169-06-0
Beschreibung: Deutschland ist im Weltmaßstab eine bedeutende Industrienation. Bei der Herstellung komplexer Industriegüter hat die Montage einen entscheidenden Anteil an der Wertschöpfung. Vor diesem Hintergrund hat das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) im Jahr 2015 den Ideenwettbewerb „Kompetenz Montage – kollaborativ und wandlungsfähig“ ausgerufen. Wissenschaft und Praxis haben in dreijährigen gemeinsamen Forschungs- und Entwicklungsaktivitäten viele neue Systemlösungen für die Montage erarbeitet. Dabei war es den 80 Projektpartnern ein besonderes Anliegen, ihre Ergebnisse direkt in der betrieblichen Praxis auf ihre Tauglichkeit zu überprüfen.
Der vorliegende Projektatlas bereitet die Ergebnisse in einer neuartigen, anschaulichen Form auf. Mit dem Format des „Atlas“ wird der Versuch unternommen, alle Aspekte der Montageautomatisierung aus dem jeweiligen Blickwinkel verschiedener betrieblicher Akteure zu betrachten. Der Atlas wendet sich damit vor allem an Management, Betriebsrat, Arbeitsplanung, Arbeitssicherheitsverantwortliche, Controlling, Produktionsleitung, Personalplanung und Fachkräfte in der Montage. Damit die Gestaltung zukünftiger Montagesysteme ein Erfolg wird, sollten möglichst alle relevanten Personengruppen angemessen beteiligt werden. Wie dies gelingt, zeigen die einzelnen Kapitel des Atlas.

Zusätzlich erhältllich: Leitfaden für Betriebsräte

Projektträger

Projektträger Karlsruhe (PTKA)
Produktion, Dienstleistung und Arbeit
Karlsruher Institut für Technologie (KIT)

Hermann-von-Helmholtz-Platz 1
76344 Eggenstein-Leopoldshafen

+49 (0)721 608-25281
+49 (0)721 608-992003

info@ptka.kit.edu
Standort Dresden
PTKA

Ansprechpartner

Sekretariat Karlsruhe

Susanne Zbornik

+49 (0)721 608-25281
susanne.zbornik@kit.edu

Sekretariat Standort Dresden

Heike Blumentritt

+49 (0)721 608-31435
heike.blumentritt@kit.edu