Symposium zu automatisierter und robotisierter Refabrikation

Der Umwelt-Campus Birkenfeld veranstaltet am 20. Und 21. März 2019 eine Konferenz zum Thema automatisierte und robotisierte Refabrikation:

“Symposium on automated and robotized Remanufacturing” (siehe Flyer).

In der industriellen Refabrikation werden besonders im Automotive-Bereich sehr erfolgreich Alt-Produkte gesammelt, zerlegt, geprüft, gereinigt, aufbereitet und wieder montiert. Es geht bei der Konferenz darum, den beteiligten Akteuren die neuesten Entwicklungen aus den Bereichen Automation und Robotik in Vorträgen und Exponaten vorzustellen. Dabei wird eine begleitende Ausstellung auch kollaborative Robotik präsentieren.

Für die Veranstaltung konnten bereits interessante Vorträge aus Industrie und Forschung gewonnen werden.

Auszug aus den Präsentationen

Einführung in die Refabrikation (von F. Weiland)
Fernand Weiland

Fernand J. Weiland gibt einen allgemeinen Überblick über die Refabrikation industrieller Prozesse und den Markt für wiederaufbereitete Komponenten und Geräte. Er wird die verschiedenen Sektoren wie Automotive, Informationstechnologie, Industriemaschinen, Luftfahrt und Gesundheitswesen vorstellen. Fernand wird sich auch auf die Herausforderungen konzentrieren, mit denen die Branche konfrontiert ist und Möglichkeiten diskutieren das umweltfreundliche Geschäft der Refabrikation auszubauen.

Roboterassistenten für Refabrikationsprozesse - Stand der Technik und Ausblick (von W. Gerke)

Die Zusammenarbeit von Menschen mit Robotern, kurz Mensch-Roboter-Kooperation, wird von Roboterlieferanten beworben und in Ausstellungen gezeigt. Human Robot Kollaborationssysteme müssen richtig ausgelegt sein, um ein effizienteres Wiederaufbereitungssystem für Kleinserien zu erreichen. Die Vor- und Nachteile von Roboterassistenten bei der Wiederaufbereitung werden mit einem Blick in die Zukunft diskutiert.

Automatisierung der Demontage und/oder Reinigung: Herausforderungen und erste Lösungen (von R. Steinhilper, S. Schötz & S. Thäter)
Rolf Steinhilper

Der Beitrag von drei Reman F&E-Experten der Universität Bayreuth präsentiert einen Überblick über die bahnbrechenden Entwicklungen der 80er Jahre im Bereich der robotisierten Demontage bis hin zu den heutigen Erkenntnissen über geeignete Anwendungen der Automatisierung und/oder Robotisierung verschiedener Wiederherstellungsprozesse, die von Handhabungsaufgaben bis hin zu Informations- und Qualitätskontrollmaßnahmen reichen.

Digitalisierung der Refabrikation - einige erste Schritte (von D. Pham)

Die Refabrikation kommt der Wirtschaft, der Gesellschaft und der Umwelt zugute.  Daher lohnt es sich, die Bemühungen auf die Refabrikation zu konzentrieren, um sie weiter zu verbreiten.  Dies ist jedoch aufgrund von Herausforderungen wie Angebots-, Nachfrage- und Betriebsunsicherheiten bei gleichzeitig hoher Produktvielfalt und geringen Produktionsmengen nicht der Fall.  Digitale Fertigungstechnologien wurden entwickelt, um solche Herausforderungen in der Fertigung zu bewältigen. Es ist an der Zeit, den Einsatz digitaler Fertigungstechnologien bei der Refabrikation in Betracht zu ziehen, um die gleichen Probleme zu lösen.  In dieser Präsentation werden wir kurz auf die angesprochenen Themen und einige der verfügbaren Werkzeuge eingehen, die zur Digitalisierung der Wiederaufbereitung eingesetzt werden könnten.  Wir werden auch über die ersten Bemühungen in unserem Autonomen Wiederaufbereitungslabor berichten, die sich auf eine bestimmte digitale Technologie - kollaborative Roboter - beziehen, und über deren Anwendung bei der Demontage, die die erste Stufe in den meisten Wiederaufbereitungsketten darstellt.  Wir werden die Zusammenarbeit zwischen Mensch und Roboter diskutieren, um mit Unsicherheiten umzugehen und gleichzeitig die notwendige Flexibilität zu erreichen, um einer hohen Vielfalt und niedrigen Produktionsmengen gerecht zu werden.

Autonome Wiederaufbereitung komplexer Produkte (von I. Briggs)

Das Ziel des gemeinsamen F&E-Projekts "Autonomous Remanufacture of Complex Products" (ARCP) ist es, die technischen, betrieblichen und kommerziellen Möglichkeiten der Nutzung von Autonomen Robotersystemen zu untersuchen und zu analysieren, um flexible, reaktionsfähige und qualitätsgarantierte Wiederaufarbeitungsdienstleistungen für eine Vielzahl von Industriezweigen bereitzustellen, die sich mit der Wiederaufbereitung komplexer Stücklistenprodukte in kleinen und großen Stückzahlen befassen. ARCP wird von der britischen Regierungsbehörde Innovate UK zusammen mit 4 Projektpartnern kofinanziert, d.h. Wiederaufbereiter MCT ReMan Limited (MCT) und Reco Turbo Limited (RTL); Entwickler und Systemintegrator von autonomen & Robotersystemen Homeodynamic Autonomy Limited (HAL); Wirtschaftsanalytiker Oakdene Hollins Ltd (OHL); University of Birmingham (UoB), die F&E mit kollaborativen Robotern demontieren.

 

Verbessern Sie die Refabrikation durch Innovation & Automatisierung (von F. Weiland)
Fernand Weiland

In unserer Wirtschaft ist die wichtigste Triebkraft die Innovation, die zu höheren und größeren Leistungen führen wird. Um die Refabrikation auf die nächste Stufe zu bringen, müssen die Mitglieder der Kreislaufwirtschaft zusammen mit den Wiederaufbereitern diese Prämissen einhalten. Fernand wird die neuesten Entwicklungen bei Innovationen im Automobil- und Nichtautomobilbereich vorstellen. Er wird auch die neuesten Refabrikationsprojekte für die Automatisierung behandeln, die zu mehr Effizienz, besseren Arbeitsumgebungen, gleichbleibend hoher Qualität und höheren Produktionsmengen führen werden.

Mensch/Roboter-Kooperation mit Standard- und kollaborativen Robotern (von N. Ramsden)
Nigel Ramsden

Herr Nigel Ramsden von der Fanuc Europe Corporation wird eine Einführung in die Risikobewertung für die Zusammenarbeit zwischen Mensch und Roboter geben und die Anpassung der Sicherheitsmerkmale von Robotern an das Risikolevel diskutieren. Er wird Beispiele für die Zusammenarbeit von Menschen mit Standardrobotern und mit kollaborativen Robotern vorschlagen.

 

Herausforderungen und Perspektiven bei der Refabrikation von Li-Ionen-Batterien für die Automobilindustrie (von F. Maltoni)
Francesco Maltoni

Automobil-Lithium-Ionen-Batterien werden aus sehr hochwertigen Batteriezellen hergestellt, die mit noch unterschiedlichen, unvorhersehbaren Geschwindigkeiten altern, so dass eine große Anzahl von Zellen bei der Entsorgung der Batterien noch eine potenziell lange Lebensdauer haben. Die Bergung von noch funktionierenden Zellen aus entsorgten Batterien würde es ermöglichen, das große zukünftige Angebot an noch funktionierenden Zellen zu erschließen, die nachweislich zu einem Bruchteil der Kosten langsam altern; dennoch stellt sie einige Herausforderungen für eine industriell effektive Refabrikation dar.

Erstens unterscheidet sich der Prozess von der Standard-Refabrikation, da eine Batterie keinen einzigen Kern und viele Peripheriekomponenten aufweist, sondern jede Zelle als Kern anzusehen ist, der entsprechend seinen Alterungseigenschaften klassifiziert und umverteilt wird. Zweitens haben sich die Fügetechnologien in Zellenkontakten für sehr kurze Stationszeiten und dauerhafte Verbindungen weiterentwickelt, so dass wiederaufarbeitungsfreundliche Lösungen gefunden werden müssen, bei denen Verbindungssicherheit und Stationszeiten noch wichtiger sind. Der Sicherheitsaspekt, sowohl bei der Verwendung von wiederaufbereiteten Batterien als auch während des Wiederaufbereitungsvorgangs selbst, bei dem Fehler aufgrund der Gefährlichkeit der Zellchemie besonders fatal sein können, ist eine weitere Herrausforerung.

Robotisierte Lösungen (von T. Jasink)
Thijs Jasink

Welche Lösungen und Herausforderungen gibt es bei der Wiederaufbereitung von elektronischen Bauteilen?

Die Implementierung von Robotik und Automatisierung bietet Vorteile und neue Lösungen für die Wiederaufarbeitungsindustrie. Gewinnen Sie Einblicke und Wissen und tauschen Sie Meinungen während einer pro-/interaktiven Präsentation aus.

Einsatzmöglichkeiten von Assistenzsystemen zur Steigerung der Flexibilität und Effizienz im Montageprozess (von M. Vette-Steinkamp)

Im Rahmen der Forschungsprojekte TRSE (Halbautomatisches Roboterschweißen für die Einzelteilfertigung), 4by3 (Modularity, Safety, Usability, Efficiency by Human-Robot-Collaboration) und der Robotix Academy nutzt das ZeMA neue Prozesstechnologien, Planungswerkzeuge und geeignete Geräte, um eine effiziente und anpassbare Automatisierung für verschiedene Produktionsprozesse zu ermöglichen. Eine Lösung für die flexible und kompetenzbasierte Automatisierung von Prozessen ist die Mensch-Roboter-Kooperation (MRK). MRK ist ein Ansatz, der es dem Bediener und dem Roboter ermöglicht, in einem überlappenden Arbeitsraum ohne Trennvorrichtungen zusammenzuarbeiten. Das vorgeschlagene Automatisierungskonzept soll den Bediener in der Montage mit einem MRK-Roboter-System in der Planung, (Re-)Konfiguration sowie in der Betriebsphase unterstützen.

Entwicklung eines intelligenten robotergestützten Assistenzsystems für die zerstörungsfreie Demontage (von J. Jungbluth)

Ein Schlüssel zu einer erfolgreichen und reibungslosen Mensch-Roboter-Kooperation bei Demontageprozessen ist die Ausstattung der Robotersysteme mit mehr Autonomie und Intelligenz. In der Präsentation werden die jüngsten Fortschritte bei der Entwicklung eines solchen intelligenten Roboterassistenzsystems dargestellt. Die entwickelte Multi-Agenten-Steuerungsarchitektur wird vorgestellt und ihre technische Umsetzung beschrieben. Der Steuerungsansatz basiert auf zwei Arten von Wissensmodellen: Produkt- und Prozessmodellen. Das Produktmodell beschreibt die Struktur des zu demontierenden Produktes anhand der beteiligten Bauteile und den Verbindungen zwischen ihnen. Ein verbindungstypbezogenes Prozessmodell beschreibt, welche Agenten und Objekte am Zerlegungsprozess beteiligt sind und welche Methoden der Mensch-Roboter-Kooperation oder Zusammenarbeit am sinnvollsten sind. Auf Basis eines Produktmodells und einer Zieldefinition kann der Roboterassistent automatisch eine teilgeordnete Reihenfolge der Demontageaufgaben generieren. Für jede Demontageaufgabe kann der Anwender eine der im Prozessmodell definierten Arbeitsteilungen wählen. Mit Hilfe des Prozessmodells kann das Steuerungssystem durch Wahrnehmung und Bewertung sowohl Aktionen ausführen als auch die Aktionen von Mensch und Maschine koordinieren und synchronisieren. Dieser Ansatz ermöglicht es dem System, autonomer zu sein, wenn es menschliche Mitarbeiter bei komplexen und einteiligen Demontageprozessen unterstützt.

Die Kraft der digitalen Fertigung und Robotik, die klassischen Reman-Prozesse zu revolutionieren (von M. Hague-Morgan)
Mike Hague-Morgan

Die Wiederaufbereitung basiert traditionell auf manuellen Prozessen, die auf den hervorragenden Fähigkeiten und Erfahrungen unserer Mitarbeiter beruhen. Infolgedessen verfügen die Wiederaufarbeiter in der Regel über hochflexible Prozesse, die auf unsere geringeren Volumina zugeschnitten sind. Allerdings geht es in der Regel zu Lasten höherer Arbeitskosten pro Teil und erhöhter Qualitätskontrollen im Vergleich zu einem neuen OEM-Teil; denn auch der beste Mensch macht gelegentlich einen Fehler.  Die digitale Fertigung und die moderne Robotik können in unsere traditionellen Reman-Prozesse integriert werden, um uns ein ähnliches Maß an Produktivität und Qualitätskontrolle zu bieten wie eine hochvolumige OEM-Montage. Mike wird einige der Erfahrungen und Erfolge von Autocraft mit der digitalen Fertigung und der Robotik teilen. Dabei wird er versuchen, andere in unserer Branche davon zu überzeugen, diese modernen Fertigungstechniken zu nutzen, so dass auch die breitere Reman-Industrie davon profitieren kann.

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