Mobile Manipulation

Problemstellung

In vielen Fertigungsbetrieben müssen Maschinen regelmäßig manuell mit Rohteilen bestückt und fertige Produkte entnommen werden. Dieser Vorgang ist oft monoton, körperlich belastend und zeitkritisch. Zusätzlich entstehen durch Wartezeiten, fehlendes Material oder Verzögerungen bei der Maschinenbedienung ineffiziente Abläufe im Produktionsfluss. Die zentralen Herausforderungen in unserem Anwendungsfall waren: die räumliche Verteilung mehrerer Maschinen, und die Tatsache, dass jede Maschine manuell geöffnet und geschlossen werden musste. Diese Rahmenbedingungen machten eine durchgängige Automatisierung besonders anspruchsvoll und erforderten eine flexible, intelligente Lösung, die sich in die bestehende Infrastruktur integrieren lässt, ohne die Maschinen umzubauen oder zusätzliches Personal bereitzustellen

 

Lösungsansatz

Zur Automatisierung des innerbetrieblichen Materialflusses wurde ein mobiles Assistenzsystem entwickelt, das einen Roboterarm auf einem fahrerlosen Transportsystem (FTS) kombiniert. Dieses System ist in der Lage, selbstständig zwischen den Maschinen zu navigieren, Türen zu öffnen und zu schließen, sowie fertige Produkte zu entnehmen und neue Werkstücke einzulegen – ohne menschliches Eingreifen.

Die Lösung vereint mehrere Schlüsseltechnologien:

• Autonome Navigation des FTS innerhalb der Produktionsumgebung
• Präzise Manipulation durch einen kollaborativen Roboterarm (Cobot)
• Sensorik und Aktorik, um mit bestehenden Maschinen ohne Umbauten zu interagieren
• Sichere Mensch-Roboter-Kollaboration, auch im geteilten Arbeitsraum

 

Mehrwert

Die entwickelte Lösung schafft einen spürbaren Mehrwert auf mehreren Ebenen:

• Automatisierte Materialübergaben reduzieren Wartezeiten und erhöhen die Maschinenverfügbarkeit.
• Monotone, körperlich belastende Tätigkeiten entfallen – Mitarbeitende können sich wertschöpfenderen Aufgaben widmen.
• Das modulare System lässt sich leicht an veränderte Layouts, zusätzliche Maschinen oder neue Aufgaben anpassen.
• Die Kombination aus FTS, Cobot und intelligenter Steuerung schafft die Grundlage für weitere Automatisierungsschritte und Integration in digitale Produktionssysteme.