Sichere Technik für den Menschen: Das Fraunhofer IFF auf der Hannover Messe 2010

Im Sonderausstellungsbereich „Mobile Roboter und Autonome Systeme“ in Halle 14, Stand J10/J12 können die Fraunhofer-Experten mit Ergebnissen aus den letzten Forschungsarbeiten aufwarten.

Damit Roboter und Menschen direkt nebeneinander arbeiten können, muss man auf trennende Schutzeinrichtungen verzichten können. Die Robotik-Spezialisten stellen ihre Technologie zur dynamischen Schutzraumüberwachung vor, die Personen und ihre Bewegungen im Arbeitsraum eines Roboters erfasst. Gleichzeitig ist das System in der Lage, während des Arbeitsprozesses effektive dynamische Schutzräume in Abhängigkeit von der Position und dem konkreten Arbeitsschritt des Roboters zu planen und zu überwachen. Das Szenario wird mit dem Assistenzroboter LiSA präsentiert, der im Rahmen eines vom BMBF geförderten Verbundprojektes entstand.

Die Wissenschaftler zeigen außerdem einen neuartigen, zum Patent angemeldeten, großflächigen Berührungssensor zur ortsaufgelösten Kontakterfassung. Das Sensorsystem kann z. B. in Form einer künstlichen Haut an Robotern, Maschinen und Anlagenteile zur sicheren Kollisionserkennung angebracht werden. Darüber hinaus ermöglicht die künstliche Haut auch das berührungssensitive Steuern von Maschinen und kann somit als komfortables Eingabesystem genutzt werden. Völlig neu ist der Einsatz der künstlichen Haut zur Überwachung von Greifprozessen und als konfigurierbare Fußbodenschaltmatte zur großflächigen Personendetektion.

Auf einem zweiten Messestand zeigt das Fraunhofer IFF in Halle 17, Stand 24 High-tech-Entwicklungen aus dem Bereich der Logistik, der virtuellen Realität und der Bildverarbeitung.

Bilder sagen bekanntlich mehr als tausend Worte. So ist es deutlich einfacher, moderne Bildverarbeitung für die Werkerassistenz und Qualitätsprüfung für manuelle Montageprozesse zu verwenden, als lange Bedienungsanleitungen zu studieren. Die Magdeburger Fraunhofer-Forscher stellen ein Augmented Reality-System für Montagevorgänge vor. Dabei werden auf einem Bildschirm visuelle Informationen, wie beispielsweise CAD-Modelle oder andere Markierungen zu einer Baugruppe eingeblendet. Diese Informationen werden mit den Bildern aus der Realität überlagert, die im selben Moment von Kameras über dem Montageplatz aufgenommen werden. Daraus ergibt sich eine schnelle und eine klare Handlungsanweisung für den Werker, die selbst bei ständig wechselnden Montagevarianten und -typen eine hohe Prozesssicherheit garantiert. Die automatische Qualitätsprüfung am Ende eines jeden Montageschritts ergänzt das System.

Ein weiteres, neuartiges Messsystem dient der objektivierten Zeiterfassung und Optimierung von manuellen Fertigungsabläufen bei Montageprozessen. Bestimmte Bewegungen eines Werkers während seiner Tätigkeit werden dafür automatisiert erfasst und modellhaft rekonstruiert. Aus den entstandenen Bewegungsbahnen lassen sich daraufhin verschiedene Prozessgrößen, wie Bewegungslängen, Greifpositionen und Drehwinkel bestimmen. Anschließend erfolgt die zeitliche Zuordnung zu den typischen Elementen des zerlegten Montageablaufes.

Die moderne Bildverarbeitung findet in verschiedensten Bereichen breite Anwendung. So zeigen die Fraunhofer-Experten als Ergebnis der Auftragsforschung mit einem Industriepartner maßgeschneiderte Bildverarbeitung für Inspektionsaufgaben für die Risserkennung auf Betonoberflächen, für die visuelle Positionserfassung und für die Erfassung geometrischer Merkmale.

Für ein effizientes Lagermanagement und einen aktuellen Überblick über den gegenwärtigen Lagerbestand bietet das Fraunhofer IFF auf Grundlage autarker, akkubetriebener, GPS-gestützter Ortungssysteme eine hochwertige und flexible Lösung an. Mit Hilfe einer Bauteilortung können Bauteile auf dem Firmengelände oder einer Baustelle in kürzester Zeit wiedergefunden und sicher verfolgt werden. Zusätzlich werden durch die in den Ortungseinheiten verbauten Schocksensoren auch Belastungen, die beim Transport auf die Bauteile einwirken, aufgenommen und ausgewertet. Aus dem Bereich Instandhaltung zeigen die Logistikexperten eine Methode, mit der sich der Abnutzungsvorrat technischer Anlagen bestimmen lässt und die Prognosen über die Restnutzungsdauer von Komponenten erlaubt. Der sogenannte Statelogger ist Methode und Werkzeug zugleich.

Die virtuelle Realität bietet insbesondere für die moderne Fabrikplanung beeindruckende Möglichkeiten. Fabrikplaner können damit die neue Fabrikhalle und die Abläufe darin schon erleben, bevor die Anlage überhaupt gebaut wurde. Die Fraunhofer-Entwickler präsentieren die virtuellen Welten auf ihrem mobilen Multitouchtable. Als Interaktionsgerät für industrielle virtuelle Arbeitsumgebungen kann man damit nicht nur durch die virtuelle Fabrikhalle navigieren, sondern zum Beispiel Größen, Positionen und Orientierungen mit einfachen Handgriffen ändern. So wird moderne Fabrikplanung schnell verständlich und übersichtlich.

Das Thema Energie steht im Mittelpunkt auf dem Gemeinschaftsstand der Fraunhofer Allianz Energie. Die Magdeburger Spezialisten der Prozess- und Anlagentechnik stellen in Halle 13 Stand E44 ihre neuesten Lösungen für die Energiekonzepte der Zukunft vor.