Montagesystem mit virtuellem Abbild

• Fachliche Zuordnung: Produktionstechnik
• Förderung: Förderung in 2019
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 420692727

Die Forschungsthemen der vier Arbeitsgruppen des Lehrstuhls für Produktionssysteme (LPS) an der Ruhr-Universität Bochum sollen neben ihrer Einzelbetrachtung auf ihr Zusammenwirken hin in einem in sich geschlossenen Montagesystem mit virtuellem Abbild integrativ vertieft werden. Diese zu erforschenden Querschnittsthemen befassen sich unter anderem mit Planungswerkzeugen für hybride Montagesysteme mit MRK-Arbeitsplätzen, Handhabung verschiedener Bauteilvarianten in einem Prozess, Austaktung, Assistenzsystemen zur Variantenbeherrschung sowie mit der durchgängigen Vernetzung von verketteten Anlagen. Diese können nur mit einem verketteten und vollständigen Montageprozess innerhalb eines Montagesystems weiterentwickelt und validiert werden. Einen immer wichtigeren Beitrag leisten dabei virtuelle Abbilder von Montagesystemen. Sie bilden die Grundlage, um Abläufe der Montage im Rahmen einer virtuellen Inbetriebnahme zu simulieren, Anlagen offline zu programmieren, Inhalte für Assistenzsysteme zur Werkerführung zur Verfügung zu stellen und das Prozessverhalten am digitalen Zwilling in Echtzeit zu überwachen und so schließlich den Realprozess umfassend zu optimieren. Eine besondere Herausforderung liegt vor allem dabei, eine für hybride Montagesysteme typische heterogene Komponentenstruktur in einem virtuellen Abbild funktional darzustellen. Zusätzlich ist dabei die Menschsimulation abzubilden. Stellen Simulationen von Roboterzellen oder rein manueller Montage bereits jeweils den Stand der Technik dar, weisen Simulationssysteme bei wechselseitigen Beeinflussungen zwischen Mensch und Maschine innerhalb eines Prozesses noch wesentliche Defizite auf. Dies gilt auch bei der Echtzeit-Datenerfassung der menschlichen Arbeit, um das Anlagenverhalten im digitalen Zwilling konsistent zu halten. Hier gilt es technische Lösungen zu finden, um relevante Daten zu erfassen und aufwandsarm im laufenden Prozess dem digitalen Zwilling zur Verfügung zu stellen. Des Weiteren gilt es, Prozesssimulationen um den Bereich Handhabung und Zuführung in der Montage zu erweitern. Simulationen von physischem Bauteilverhalten bei chaotischer Bauteilbereitstellung, wie etwa bei Vibrationswendelförderern, finden bis dato wenig Anwendung bei der Planung von Zuführ- und Vereinzelungstechnik. Mit der daran verknüpften Grundlagenforschung im Bereich dynamischer und wechselnder Rahmenbedingungen soll am LPS die Simulation von Produktionssystemen auf Basis des beantragten Großgerätes eine deutlich realitätsnähere und komplexere Ebene erreichen, als dies in heutigen Simulationen der Fall ist. Das beantragte Montagesystem mit seinem virtuellen Abbild in Kombination mit den Kompetenzen aus verschiedensten Bereichen und Projekten um Produktionstechnik und –management, Digitalisierung in der Produktion, Automatisierungstechnik sowie Industrieller Robotik soll am LPS als wesentlicher technischer Ausstattungsbaustein den Forschungsbereich Montage in der industriellen Produktion stärken und erweitern.

• DFG-Verfahren: Forschungsgroßgeräte
• Großgeräte: Montagesystem mit virtuellem Abbild
• Gerätegruppe: 2320 Greif- und Hebewerkzeuge, Verladeeinrichtungen
• Antragstellende Institution: Ruhr-Universität Bochum
• Leiter: Professor Dr.-Ing. Bernd Kuhlenkötter