Fraunhofer-Institut für Produktionsanlagen und Konstruktionstechnik IPK

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Roboterprogrammierung vereinfachen

2020 , Guhl, J. , Heimann, Oliver , Krüger, Jörg

Roboterprogrammierung ist trotz allen Weiterentwicklungen in der Steuerungstechnik und Mensch-Maschine-Interaktion immer noch ein kompliziertes Problem und dementsprechend kostspielig. Gerade in kleinen und mittelständischen Unternehmen stehen daher dem Robotereinsatz hohe Hürden gegenüber. Dieser Artikel befasst sich mit Möglichkeiten die Roboterprogrammierung - unter Zuhilfenahme von verschiedenen erweiterten Realitäten - zu vereinfachen und zu beschleunigen.

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Intuitive Roboterprogrammierung per Fingerzeig

2018 , Heimann, Oliver , Hügle, Johannes

Automatisierte Produktionsabläufe werden zunehmend wichtiger. Dennoch ist der Mensch nach wie vor ein unerlässlicher Faktor, da die künstliche Intelligenz von Robotern noch nicht ausreicht. Das Fraunhofer IPK hat nun ein System entwickelt, das eine gestenbasierte, intuitive Programmierung von Robotern für Schweißanwendungen mit hoher Präzision ermöglicht.

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Framework for energy efficiency optimization of industrial systems based on the Control Layer Model

2019 , Thiele, Gregor , Heimann, Oliver , Grabowski, Knut , Küger, Jörg

In the context of sustainable manufacturing, the energy efficient operation of industrial systems is of major interest. This paper presents a modular framework for practical research about energy efficiency optimization of complex technical systems. Whereas many approaches focus on stand-alone machines or processes, this approach is concerned with energy-related coupling of several entities. Using a method for energy-related key performance indicators, the overall efficiency is deduced from all subsystems. A given topology is modeled in an XML-based format, inspired by AutomationML. The framework gives the opportunity to analyze and compare optimization algorithms. First experiments with two optimization algorithms were applied to a simulated cooling system.

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Affordance Based Approach to Automatic Program Generation for Industrial Robots in Manufacturing

2018 , Heimann, Oliver , Krüger, Jörg

Due to the increasing demand for flexible and low-cost production, manufacturing solutions involving human robot interaction have become much sought-after. Robotic manufacturers meet the demand with a rising number of low cost robots specifically designed around safety and usability. However, the programming is still based on a tool centric teach-in. This paper discusses an affordance based approach for process programming in industrial manufacturing. Using low level feature detection and a consecutive evaluation, a fast programming method for industrial applications is presented. The paper presents the concept and a prototypic implementation for a welding process. Using the affordance detection, the system is able to identify relevant seams based on an image of the work space. The identified seams are then presented to the user for review with the means of augmented reality. Lastly, the system derives a welding program based on the detected seams. First experiments show promising results concerning programming speed and path accuracy for different work piece shapes and task definitions. Finally, based on the experience gained with the prototype, the outlook discusses the possibilities and further fields for future work.

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Reale Daten für Simulationen im digitalen Zwilling

2019 , Chemnitz, Moritz , Heimann, Oliver , Vick, A.

Die hohen Anforderungen an moderne Fertigungssysteme erfordern leistungsfähige Engineering-Lösungen. Wie man die Identifikation von Fehlerursachen in komplexen Anlagen erleichtert, wurde in einer Machbarkeitsstudie des Fraunhofer IPK im Auftrag von Siemens DI FA untersucht. In der vorgestellten Lösung werden die Daten der Anlage auf Feldbusebene erfasst und in den digitalen Zwilling eingespeist. So kann das Verhalten der Komponenten taktgenau nachvollzogen werden. Dies erlaubt einen tiefen Einblick in das System und unterstützt so bei der Fehlerbehebung.

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Ganzheitliche Regelung der Energieeffizienz

2016 , Heimann, Oliver , Thiele, Gregor

Im Rahmen des beschriebenen Projekts werden neue Ansätze zur mitlaufenden Energieeffizienzoptimierung industrieller Anlagen erforscht. Hierzu entsteht ein flexibles Modell zur Anlagenbeschreibung. Modellbildung und Adaption sind hierbei für einfache Übertragbarkeit möglichst unabhängig vom A-Priori-Wissen zu gestalten. Verschiedene Modellvarianten und Optimierungsverfahren werden im eigens entwickelten Framework evaluiert und vor dem Hintergrund der Energieeffizienz-Kennzahlen diskutiert.

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