Artikelserie Forschungsprojekt KoKoMo (Teil 2)
Lösungskompetenz im Projekt
Im Rahmen des Verbundprojekte KoKoMo soll ein Demonstrator entwickelt werden, der dazu dient, die Wirkungsbereiche von Menschen und Roboter zu testen und unterschiedliche Szenarien zu prüfen. In Teil 1 der Artikelserie zum Forschungsprojekt ging es um die Anforderungen, die kollaborative Montagesysteme mit sich bringen. Jetzt soll die Fragestellung im Vordergrund stehen, wie sich kollaborative Montageprozesse simulationstechnisch abbilden lassen.
Machineering ist Teil eines gemeinsamen Forschungsprojektes mehrerer Unternehmen, das zum Ziel hat, die Einführung und den Betrieb von kollaborativen Montagesystemen für den Anwender zu vereinfachen. In einem auf Methoden der Festkörperphysik basierenden System werden hierfür spezifische Kollaborationsprozesse zum Zweck der Erprobung und Evaluation simulativ abgebildet. So werden anwenderspezifische Szenarien abgedeckt und gleichzeitig die Übertragbarkeit der Ergebnisse gewährleistet. Zur Umsetzung der Simulation wird das physikalische Modell in eine virtuelle Umgebung übertragen, in der sich reale Arbeitsplätze virtuell aufbauen und erproben lassen. Durch die Kopplung der beiden Systeme soll der Faktor Mensch berücksichtigt werden und dessen Verhalten direkt in die Simulation einfließen. Die dabei entstehende Simulationsumgebung wird zunächst zur Absicherung spezifischer Kollaborationssituationen der am Projekt beteiligten Anwenderunternehmen genutzt. Darauf aufbauend lässt sich ein Konzept zur virtuellen Schulung von kollaborativen Prozessen in der Simulation umsetzen. Das im Projekt gesammelte Wissen soll schließlich in die Entwicklung einer Methode zur Eignungsbewertung und Auslegung kollaborativer Montageprozesse im virtuellen Raum einfließen.
Konkrete Vorgehensweise im Projekt
Am Beginn des Projekts standen Experteninterviews für die Erarbeitung eines Gesamtkonzepts und der Evaluierung der Notwendigkeit der Integration von Anlagentechnik und IT-Systemen (PLM/PDM oder ERP). Dabei brachte Machineering insbesondere Kenntnisse zu Schnittstellen zwischen dem System IndustrialPhysics und PLM-Systemen ein und unterstützte die Recherche zur Identifikation und Marktverfügbarkeit kollaborativer Technologien. Dabei wurde Expertenwissen hinsichtlich physikbasierter Simulationsmodelle in ein Technologiekompendium kollaborationsgerechter Anlagentechnik und Hilfsmittel überführt. Darüber hinaus unterstützt der Software-Hersteller die synergetische Verknüpfung der beteiligten Engineering-Systeme. Dabei wird für die Schnittstelle zwischen der Steuerung kollaborativer Industrieroboter und physikalischer Simulationsmodelle ein Konzept erarbeitet und umgesetzt. Basierend auf diesen entwickelten Schnittstellen lassen sich kollaborative Montageprozesse in IndustrialPhysics abbilden. Um den Faktor Mensch in die Simulation einzubeziehen, wird in diesem Arbeitspaket die Simulation in einer virtuellen Umgebung abgebildet, in die der Mensch aktiv eingreifen kann. Dazu erweitert das Unternehmen das Simulationssystem gemeinsam mit den Anwendern um parallel entwickelte kollaborative Prozesse. Es wird anschließend in einer VR-Umgebung erprobt. Im nächsten Schritt werden die zuvor ausgearbeiteten Gestaltungsprinzipien für spezifische Kollaborationssituationen zum Zweck der Evaluation sowie die entwickelten Schulungskonzepte simulativ abgebildet. Dabei soll der zu schulende Mitarbeiter unter Einbindung einer realen Robotersteuerung Szenarien kollaborativer Montagetätigkeiten in der virtuellen Welt erproben, die ihn auf den Einsatz kollaborativer Technologien vorbereiten und mögliche Ängste abbauen. Das bis dahin im Projekt entwickelte Wissen wird genutzt, um die Bewertung und Validierung der erarbeiteten Modelle zu unterstützen. Es fließt in die Entwicklung einer Methode zur Eignungsbewertung und Auslegung kollaborativer Montageprozesse im virtuellen Raum ein. Am Ende des Projekts steht die Teilnahme an Themen- und Industrietagen und der damit verbundene Erfahrungsaustausch sowie die Dissemination der im Projekt erarbeiteten Ergebnisse. Auch die Simulationssoftware wird im Zuge des Projekts ständig weiterentwickelt und die erzielten Ergebnisse fließen direkt in die Verbesserung der Software mit ein.
