Fraunhofer-Institut für Produktionsanlagen und Konstruktionstechnik IPK

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Wandlung der Steuerungstechnik durch Industrie 4.0

2015 , Chemnitz, M. , Schreck, G. , Krüger, J.

Die dritte industrielle Revolution in den Siebziger- und Achtzigerjahren des 20. Jahrhunderts basierte auf der Verbindung von Maschine und Computer und legte so den Grundstein der heutigen Automatisierungstechnik in der Fabrik. Sie gipfelte im Computer Integrated Manufacturing (CIM). Aber begrenzte Rechenleistung und die Dystopie einer menschenleeren Fabrik verhinderten einen Erfolg von CIM. Industrie 4.0 hingegen steht für die Integration von Mensch, Technik und Organisation. Ihre Basis bildet die Vernetzung von Produkten, Werkzeugen und Produktionsmitteln zusammen mit der Verfügbarkeit aller relevanten Informationen. Die Kombination mit aktuellen Entwicklungen wie Cloud Computing und Big Data ermöglicht die Analyse und Verwertung dieser Informationen.

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Helfer mit Gefühl - Kraftgeregelte Robotersysteme

2009 , Krüger, J. , Surdilovic, D. , Schreck, G.

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Dual arm robot for flexible and cooperative assembly

2011 , Krüger, J. , Schreck, G. , Surdilovic, D.

Dual-arm robots provide efficient approach for automated execution of complex assembly operations. With bimanual-manipulation, a dual-arm robot can simultaneously control relative motion and interaction of assembly counterparts in a dexterous human-like manner. This requires, however, sophisticated programming and control algorithms for arms cooperation. This paper addresses the development of an advanced industrial dual-arm robot system with novel capabilities, such as easy and rapid commissioning, compliance control of bimanual interaction in all assembly process phases, as well as intuitive planning and programming. The robot can be leased and easily integrated in assembly environment sharing the same workspace with human workers.

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Helfer mit Gefühl

2009 , Krüger, J. , Surdilovic, D. , Schreck, G.

Der Einsatz von Industrierobotern zur Durchführung oder Nachbildung menschlicher Handlungen mit einer kraftschlüssigen Führung beweglicher Objekte wird anhand der Analyse des Öffnungsverhaltens von Lebensmittelverpackungen aufgezeigt. Durch die integrierte Sensorik erhält der Roboter nicht nur die Fähigkeit, den Widerstand oder die Nachgiebigkeit seiner Umgebung zu fühlen, sondern wird über entsprechende Regelungsverfahren selbst in die Lage versetzt, auf Krafteinwirkungen nachgiebig reagieren zu können, zum Beispiel, um geführt durch einen Werker seine Lage zu verändern. Grundlage für Untersuchungen zum Öffnungsprozess von 'Peel-Verschlüssen' bildet ein Messaufbau für die manuelle 3D-Bewegungserfassung des Öffnungsvorgangs. Das Ermitteln der Handbewegung erfolgt über ein kamerabasiertes 3D-Motion-Tracking-System. Zeitsynchron erfasst ein 6D-Kraft-Momentensensor die Prozesskräfte. Bei der Durchführung von Prüfungen mittels eines kraftgeregelten Industrieroboters bilden die aus Probandentests ermittelten Kenngrößen die Grundlage für die Programmierung des Roboters zur Nachbildung des menschlichen Verhaltens. Somit lässt sich die erforderliche Datengrundlage für die Analyse und Auswertung von Probandentests erstellen.

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Energieeffizienzcontrolling in der Automobilproduktion

2010 , Krüger, J. , Schreck, G.

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Knowledge modelling for rule-based supervision and control of production facilities

2008 , Schreck, G. , Lisounkin, A. , Krüger, J.

The technological complexity of modern production facilities and the increasing demands on operation procedures result in new tasks and requirements for automation solutions and operating staff qualification. On the one hand, supervision and control systems must assign tasks which have been carried out by operators - e.g. operative planning of resources, scheduling of maintenance, operation tuning. On the other hand, the operating principles and techniques must become more objective; operating experience and knowledge should be more easily collected, conserved and disseminated. The general objective of this paper is to develop methods and techniques for these issues. The studied approach is based on integrated use of several formalizations of facility operation knowledge - mathematical modelling, data-driven methods, and scenario-oriented supervision and control routines. Here, facility events in the past are classified by means of Data Mining. Cause-and-effect relations between process states and phenomena are expressed by equations. Facility operation routines are modelled in the form of 'if-then' scenarios. The functional chain, which begins with operator knowledge acquisition and moves to knowledge and facility modelling and finally to their integration into a real Supervisory Control and Data Acquisition system, have been implemented and tested for a water treatment and supply plant. Entnommen aus TEMA

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