Festo_BionicWorkplace_de

02: Wechselnde Anforderungen: Das Szenario zeigt, wie ein vernetztes Pro- duktionssystem auf individuelle Kunden- wünsche dynamisch reagieren kann. 04: Personalisiertes Endprodukt: Einzel- stücke wie die exemplarisch hergestellten 3D-Kopfmodelle werden fester Bestand- teil der Fabrik von morgen. BionicWorkplace Flexible Produktion bis zur Losgröße 1 Ob kürzere Vorlaufzeiten, schnellere Produktlebenszyklen oder eine hohe Flexibilität bezüglich Stückzahlen und Varianz – die Anforderungen an die Produktion der Zukunft sind vielfältig und verändern sich schneller als je zuvor. Dieser industrielle Wandel verlangt ein neuartiges Zusammenspiel von Menschen, Maschinen und Daten. Eine entscheidende Rolle spielen dabei neben der digitalen Vernet- zung ganzer Anlagen auch selbstlernende Systeme und roboter- basierte Automatisierungslösungen, die Hand in Hand mit dem Menschen zusammenarbeiten – wie der BionicCobot, den Festo 2017 im Rahmen des Bionic Learning Network entwickelt hat. Roboterarm mit menschlichen Bewegungsmustern Der pneumatische Leichtbauroboter ist dem menschlichen Arm in seinem anatomischen Aufbau nachempfunden und löst – wie sein biologisches Vorbild – viele Aufgaben mit Hilfe seiner flexiblen und feinfühligen Bewegungen. Aufgrund dieser Nachgiebigkeit und seiner intuitiven Bedienbarkeit kann der BionicCobot unmittelbar und sicher mit dem Menschen interagieren. Künstliche Intelligenz für effiziente Zusammenarbeit Im BionicWorkplace kommen genau diese kollaborativen Fähig- keiten des Roboters zum Tragen. Der flexible Arbeitsplatz ist mit zahlreichen Assistenzsystemen und Peripheriegeräten ausge- stattet, die miteinander vernetzt sind und untereinander kommuni- zieren. Gleichzeitig machen künstliche Intelligenz und Machine- Learning-Methoden den BionicWorkplace zu einem lernenden und antizipativen System, das sich kontinuierlich selbst optimiert. So kann der Mensch direkt mit dem BionicCobot interagieren und ihn über Bewegung, Berührung oder über die Sprache steuern. Auch eine Fernmanipulation des Systems ist möglich. In Zukunft gilt es bei den hergestellten Produkten ebenso flexibel zu sein wie beim Arbeitsort und bei der Gestaltung der Arbeitsum- gebung. Durch sein modulares Konzept lassen sich Aufbau und Ausstattung des BionicWorkplace einfach und individuell anpas- sen – je nach Anforderung und Aufgabe. Wie die effiziente und sichere Mensch-Roboter-Kollaboration die Fertigung von indivi- duellen Produkten bis zur Losgröße 1 ermöglicht, wird in folgen- dem Szenario deutlich. Mögliches Szenario zur individuellen Produktion Zur Herstellung von Acrylglas-Zuschnitten für ein individuelles Mo- dell eines Kopfes ist in die Arbeitsplatte des BionicWorkplace ein Lasercutter integriert. Dazu werden die zuvor per Smartphone mit Tiefenkamera eingescannten Gesichtszüge einer Person in ein CAD-Modell umgewandelt, das eine Software danach in einzelne Scheiben zerlegt. Nach dieser dreidimensionalen Vorlage schnei- det der auf einem Flächenportal sitzende Lasercutter aus Acrylglas die Elemente aus. Der BionicCobot nimmt die Scheiben aus dem Schneidebereich des Cutters und reicht dem Werker die Teile in der richtigen Reihenfolge an, der sie dann Stück für Stück zu einem einzigartigen Modell zusammenfügt. Für den permanenten Materialnachschub sorgt in diesem Szenario ein Robotino ® , der autonom zwischen den Stationen pendelt und mittels Laserscanner sicher seinen Weg findet. Beladen wird er von einer weiterentwickelten Version des BionicMotionRobot, ei- ner Softrobotik-Struktur mit pneumatischen Kammern und einem 3D-gestrickten Textilbezug. Damit vereint dieser Aufbau alle we- sentlichen Elemente der Robotik. Unterstützung und Entlastung des Menschen Der BionicCobot unterstützt den Werker bei eintönigen und ergo- nomisch belastenden Arbeiten. Außerdem kann er in Bereichen agieren, die für den Menschen gefährlich sind, wie beim Griff in den Lasercutter. Der Werker übernimmt dafür die Arbeiten, für die er besser geeignet ist – dann, wenn hohe Fingerfertigkeit, Ge- schicklichkeit und kreatives Denken gefragt sind. Der gesamte Arbeitsplatz ist ergonomisch gestaltet und bis hin zur Beleuchtung individuell an den Menschen anpassbar. Zentrales Element neben dem BionicCobot ist eine große Projektionsfläche, die mittig im Blickfeld des Werkers platziert ist. Sie versorgt ihn mit allen relevanten Informationen und reagiert dynamisch mit ihren Inhalten auf die jeweiligen Anforderungen. Positionserfassung von Werker und Arbeitsumgebung Um die Projektionsfläche herum sind verschiedene Kamerasyste- me angebracht, die permanent die Positionen von Werker, Bautei- len und Werkzeugen erfassen. Den Werker und seine Bewegungen erkennt das System an seiner speziellen Arbeitskleidung. 01: Kollaborative Arbeitsumgebung: der BionicWorkplace im Zusammenspiel mit dem BionicMotionRobot als Pick-and- Place-Einheit und einem Robotino ® . 03: Modulares Konzept: Neben dem Lasercutter lassen sich in den Arbeits- platz noch weitere Anwendungen zur Fertigung in Losgröße 1 integrieren. 01 02 04 03 2 Festo AG & Co. KG 3 BionicWorkplace: Mensch-Roboter-Kollaboration mit künstlicher Intelligenz