Mensch-Maschine-Interaktion

Neues für die Intralogistik: Roboter mit 3D-Sensoren

| Autor / Redakteur: Andreas Thoß / Linda Kuhn

Teil des neuen Intralogistiksystems wird eine spezielle Software sein, die nicht nur die Kontrolle, sondern auch die Simulation von komplexen Logistikprozessen erlaubt.
Teil des neuen Intralogistiksystems wird eine spezielle Software sein, die nicht nur die Kontrolle, sondern auch die Simulation von komplexen Logistikprozessen erlaubt. (Bild: Fraunhofer IWU)

Eine Intralogistik, bei der das Transportsystem dem Menschen folgt, der über eine Datenbrille Informationen von der Logistikzentrale erhält – was wie Zukunftsmusik klingt, will die Forschungsallianz 3D-Sensation schon jetzt in die Realität umsetzen. Eine neue Form der Mensch-Maschine-Interaktion auf Basis von 3D-Technik ist das Ziel des Projekts Follow-Me.

Bei der Fertigung hochgradig individualisierter Produkte stellt die Kommissionierung der einzelnen Teile eine komplexe Herausforderung dar. Wenn heute beispielsweise ein Automobil der Luxusklasse vom Band rollt, entspricht es genau den Wünschen eines einzelnen Kunden. Schon das nächste enthält vermutlich einige andere Komponenten - hohe Anforderungen für die Intralogistik. Die manuelle Kommissionierung ist in solchen Fällen nach wie vor die am häufigsten gewählte Lösung.

Auch der stetig wachsende Onlinehandel macht eine optimale Intralogistik zum überlebenswichtigen Faktor für Unternehmen. Schnelligkeit entscheidet ebenso wie Fehlerfreiheit über die Effizienz im Lager. Doch während der reine Lagerbereich meist hoch automatisiert ist, ist eine automatische Zustellung zum Arbeitsplatz oft noch zu teuer oder zu unflexibel.

Hohe Sicherheitsanforderungen: fahrerlose Transportsysteme

Eine erste Lösung sind fahrerlose Transportsysteme. Diese unterliegen strengen Sicherheitsvorschriften, denn sie müssen in der Lage sein, zuverlässig Kollisionen mit Menschen, anderen Maschinen oder Gegenständen zu vermeiden. Das lässt sich zum Beispiel mit Induktionsschleifen im Boden und taktilen oder optischen Sensoren erreichen. Die Flexibilität der Systeme ist damit aber noch sehr begrenzt.

Technologien für ein neues und effizientes Intralogistiksystem entwickeln – das ist das Ziel des Projekts Follow-Me. Dafür haben sich das Institut für Werkzeugmaschinen und Produktionsprozesse (IWP) der TU Chemnitz und die drei Firmen iFD, Chemnitz, Livingsolids .Magdeburg, sowie Sick, Waldkirch, zusammengetan. Projektstart war im März 2016.

Im Fokus des Verbundprojektes stehen drei Ziele: Das Entwickeln eines autonomen Transportroboters, das Gestalten einer sicheren Mensch-Transportroboter-Interaktion und das Entwickeln einer neuen Steuerungs- und Simulationssoftware auf der Basis von 3D-Technologien. Die Vision ist eine optimale und enge Zusammenarbeit von Mensch und Maschine. Im konkreten Fall sollen ein oder mehrere Roboter dem Menschen autonom folgen und nach Beladung selbstständig die Ware zuliefern. Die Roboter werden dazu mit einem optischen 3D-Sensorsystem ausgestattet, durch das sie ihre Umwelt erfassen und entsprechend auf sie reagieren können. Das Entwickeln geeigneter Sensor- und Kameratechnik ist ein wesentlicher Teil von Follow-Me.

Augmented-Reality-System entlastet den Kommissionierer

Das Ergebnis des Projekts soll eine Entlastung des Kommissionierers durch eine effiziente Routenplanung und die Unterstützung bei der Entnahme selbst sein. Ermöglichen soll das ein Augmented-Reality-System: eine Augmented-Reality-Brille und entweder ein am Roboter angebrachter Projektor oder ein Tablet oder ein Handheld mit passender Software. Welche Variante technisch geeigneter ist und vom Kommissionierer eher akzeptiert wird, sind wesentliche Forschungsaspekte. Hier arbeiten die Ingenieure mit Arbeitswissenschaftlern der TU Chemnitz und weiteren Fachleuten zusammen, um alle Aspekte von Usability und Akzeptanz anzupassen. Auch die Steuersoftware soll bisher unbetretene Pfade gehen: Sie soll nicht nur die Bewegung des Roboters kontrollieren, sondern auch eine Simulation der Logistikvorgänge ermöglichen. So soll sich das Gesamtsystem beim Iststand oder bei zukünftigen Veränderungen optimieren lassen.

Follow-Me ist ein Projekt der Innovationsallianz 3D-Sensation. Mit insgesamt 100 Mio. Euro Förderung des Bundesministeriums für Bildung und Forschung sowie Eigenmitteln wollen die Partner der Allianz die Mensch-Maschine-Interaktion mithilfe von 3D-Technologien auf eine neue Ebene heben. Neben den technischen Fragen der Aufnahme, Verarbeitung und Präsentation von 3D-Daten stehen immer auch Usability und Akzeptanz im Fokus. Für diesen Ansatz wurde von Beginn an ein interdisziplinäres Konsortium aufgebaut, dem beispielsweise Techniker genauso angehören wie Arbeitspsychologen und Sozialwissenschaftler.

2. Innteract in Chemniz: Zukunftstreiber 3D

Die Anwendung grundsätzlich gleicher Technologien wie zum Beispiel der 3D-Datenerfassung in den Feldern Fertigung, Medizin, Mobilität oder Sicherheit wirft viele Fragen zu Nutzbarkeit und Akzeptanz für den Menschen zur Produktivität und Nützlichkeit des Zukunftstreibers 3D auf. Diese Fragen stehen im Mittelpunkt der 2. Innteract Konferenz am 23. und 24. Juni 2016 in Chemnitz. Hier treffen sich die Experten der verschiedenen Bereiche, um an konkreten Beispielen die Lösungsmöglichkeiten und langfristigen Trends zu diskutieren. Die Professur Arbeitswissenschaft und Innovationsmanagement der TU Chemniz lädt ein, um über neue Produktionsprozesse, Industrie 4.0 und innovative Mensch-Maschine-Interaktionen zu diskutieren.

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