Arbeitsgruppe umweltgerechte Produktionsverfahren​

Projekte

Robotix-Academy

Robotik kennt keine Grenzen – gemeinsam forschen in der Robotix-Academy

In der Großregion forschen und gemeinsam lernen – Die Robotix-Academy ist ein grenzüberschreitender Forschungscluster, der es ermöglicht, im Bereich industrieller Robotik und Mensch-Roboter-Kooperation zu forschen und Ingenieure von Morgen mit Innovationen zu begeistern. Dabei vereinen die Projektpartner Lehre, Forschung sowie den Technologietransfer in die Industrie und bieten ein einzigartiges Robotik-Netzwerk.

Ziel der Robotix-Academy

Das Projekt „Robotix-Academy“ zielt darauf ab einen dauerhaften Forschungscluster für industrielle Robotik in der Großregion zu etablieren.
Die Academy dient den beteiligten Hochschulen und Forschungseinrichtungen, Transferpartnern, Anwender- und Ausrüsterunternehmen als Kooperationsplattform.

Lehre und Forschung

Um die Innovationspotentiale der Großregion optimal ausschöpfen zu können, hat die Academy den Anspruch, exzellente Forschung zu betreiben. Mit speziell konzipierten Blockvorlesungen (Robotix-Vorlesung) sollen Studierende ein ganzheitliches Verständnis für die Automatisierung mit Industrierobotern erhalten. In der Summer School arbeiten Studenten und wissenschaftliche Mitarbeiter an gemeinsamen Aufgabenstellungen rund um die Robotik. Dabei werden Aufgabenstellungen aus der Großregion fokussiert und lokale Firmen mit eingebunden. Im Rahmen der Kooperation werden Studiernde grenzübergreifend als wissenschaftliche Hilfskräfte beschäftig und so an die Arbeit in internationalen Teams herangeführt. Später können Sie als wissenschaftliche Mitarbeiter tätig werden.

Technologietransfer

Die Academy baut Know-how auf, um es für die industrielle Praxis bereit zu stellen. Sie unterstützt vor allem KMU bei der Einführung neuer Technologien, aber auch große Unternehmen profitieren von den Bildungs- und Beratungsangeboten. Meist fehlen ihnen Fachkräfte, da z.B. gut ausgebildete Universitätsabsolventen sich eher bei Großunternehmen in anderen Regionen bewerben. Die Hochschulen können diesen Bedarf derzeit nicht decken. Daher sollen die Mitarbeiter (Facharbeiter, Techniker), die bereits in den Unternehmen sind, geschult und weitergebildet werden. Das reduziert den Fachkräftemangel in der Großregion und macht sie attraktiver und wettbewerbsfähiger.

Beteiligungsnetzwerk

Durch grenzüberschreitende Kooperation bringen die Partner ihr spezifisches Know-how zusammen und beantragen gemeinsam öffentlich geförderte Projekte, die sie zusammen mit den KMU umsetzen. Oft werden Unternehmen von nationalen Grenzen abgeschreckt und suchen Forschungs- und Entwicklungspartner nur im eigenen Land. Die Robotix-Academy löst diese Grenzen auf und bringt Partner innerhalb der Großregion zusammen. So können sie gemeinsam die komplexen Themen Forschung, Beratung und Bildung angehen.

Projektpartner

In der Academy arbeiten Universitäten, Institute und Firmen der Großregion, bestehend aus dem Saarland, Rheinland-Pfalz, Luxemburg und Gebieten von Belgien und Frankreich gemeinsam an der Entwicklung und dem Einsatz neuer Methoden der Robotik. Das Expertenteam besteht aus der Hochschule Trier, dem ZeMA, der Universität Luxemburg, der Universität Lüttich, der Universität Lorraine sowie Pôle Mecatech. Unterstützt wird das Team von zahlreichen assoziierten Partnern.

Initiative

Das Projekt „Robotix-Academy“ (IP 002-4-09-001) wird im Rahmen des Programms INTERREG V A Großregion gefördert und zielt darauf ab, bis Mitte 2022 einen dauerhaften Forschungscluster für industrielle Robotik zu etablieren. Die Robotix-Academy (2016-2022) dient den beteiligten Hochschulen und Forschungseinrichtungen, Transferpartnern, Anwender- und Ausrüsterunternehmen als Kooperationsplattform.

Weitere Informationen erhalten Sie auf der Projektwebseite: https://robotix.academy/

CPS-Robotik – Cyberphysisches Roboterframework

Im Projekt „CPS-Robotik – Cyberphysisches Roboterframework“ entwickelt das Team rund um Prof. Vette-Steinkamp ein Robotersystem für die Industrie, dass es Mensch und Roboter möglich macht, gemeinsam in einem Arbeitsbereich zu arbeiten. Dabei ist der Roboter feinfühlig und erkennt Menschen in seinem Umfeld.

Stand heute

Die meisten Roboter in der Industrie erledigen ihre Aufgaben in fest eingezäunten Bereichen ohne direkte menschliche Interaktion. Dabei handelt es sich meist um Produktionssysteme für große Stückzahlen und nur wenige Varianten. In den Schutzzäunen arbeiten die Roboter mit hohen Kräften und Geschwindigkeiten. Aber was, wenn es möglich wäre, dass Mensch und Roboter enger zusammenarbeiten und gemeinsam eine Aufgabe durchführen?

Cobots für den Wirtschaftsstandort Deutschland

Gerade für Hochlohnländer wie Deutschland kann die Automatisierung von Produktionsschritten ein entscheidender Wettbewerbsvorteil sein. Besonders Systeme in denen Mensch und Roboter im Team arbeiten und die Automatisierung flexibel und bedarfsgerecht stattfindet, bergenein enormes wirtschaftliches Potenzial.

Seit einigen Jahren existiert eine neue Robotergeneration – Sensitive Robotersysteme. Die feinfühligen Eigenschaften dieser Roboter ermöglichen es, das sie ihr Umfeld wahrnehmen und z.B. einen Menschen erkennen können. Diese sogenannten „Cobots“ (kooperative Roboter) ermöglichen es also, dass Mensch und Roboter gemeinsam in einem Arbeitsraum zusammenarbeiten. Noch besser werden diese Cobots, wenn sie um cyberphysische Elemente, wie zum Beispiel Künstliche Intelligenz, Mixed-Reality oder innovative Sensorik, ergänzt werden.

Da setzt das Projekt an

Das Projekt CPS-Robotik erforscht, wie ein cyberphysisches Roboterframework aufgebaut sein muss, damit es eine flexible Automatisierung in der Produktion ermöglicht, kognitive sowie Interaktions-Fähigkeiten besitzt und wirtschaftlich in einem agilen Produktionsumfeld eingesetzten werden kann.

Die These dieses Projektes ist, dass Robotersysteme um ein Framework zur Einbindung cyberphysische Komponente erweitert werden müssen, welches aus dem folgenden fünf Themenschwerpunkten besteht:

  • Digitale Instanz für Planungs- und Steuerungsfunktionen
  • Modulares Anlagenkonzept
  • Analytische und KI-basierte Merkmalserkennung
  • Mensch-Technik-Interaktion und Verhaltensprädiktion
  • Smart-Services

Die Roboter müssen in der Lage sein, am Arbeitsplatz zu lernen, ihre Fähigkeiten durch Beobachtung, Unterweisung und Übung mit dem Menschen zu verbessern und mit anderen cyberphysischen Systemen zu interagieren. Eine schnelle Rekonfiguration, und damit Anpassung an eine neue Aufgabenstellung, muss einfach und ohne lange Inbetriebnahme möglich sein. Das neue „cyberphysische Roboterframework“ soll später für vorwettbewerbliche Forschungs- und Entwicklungsprojekte in Kooperation mit Unternehmen aus der Region eingesetzt werden.

VIP-MRK – Mensch und Roboter als Team - Virtuell und Physisch

Ein herausforderndes Jahr liegt hinter uns und herausfordernd wird es weitergehen. Die Corona-Pandemie wirkt sich noch immer stark auf die Wirtschaft aus. Vor allem für produzierende Unternehmen sind gezwungen Lieferketten, Arbeitsorganisation und Absatzmärkte zu überdenken. Nicht nur, dass internationale Lieferketten zusammenbrachen, sondern auch Abstandsregel am Arbeitsplatz, neue Schichtmodelle zum Schutz der Mitarbeitenden und Produktionsstopps waren und sind noch immer eine enorme Herausforderung für produzierende Unternehmen.

Mit dem Projekt Virtuelle und physische Mensch-Roboter-Kooperation (VIP-MRK) - Demofabrik für KI-basierte Expertensysteme und Telepräsenzmethoden sowie physische smarte Assistenzsysteme kann denHerausforderungen entgegengewirkt und produzierende Unternehmen zukunftssicher werden.

Ziel des Projekts

Durch virtuelle und physische Mensch-Roboter-Kooperation sollen durch das Projekt Unternehmen bei der Bewältigung von Personalausfällen und in wirtschaftlich turbulenten Zeiten unterstützt werden. Ziel ist es, eine Demofabrik aufzubauen, welche mit virtuellen Expertensystemen und Telepräsenzmethoden und physischen Assistenzsystemen ausgestattet wird. Im Rahmen des Projektes sollen anwendungsnahe Lösungen entwickelt werden, welche Unternehmen bei verschiedenen Szenarien unterstützen.

Experteysystem – Wissen für alle

Im ersten Beispiel geht es darum, die Mitarbeitenden durch ein Expertensystem zu unterstützen. Mithilfe von Robotic Process Automation (RPA) soll formalisiertes Wissen durch einen Softwareroboter bereitgestellt werden, welcher den Mitarbeitenden bei der täglichen Arbeit oder Fehlersuche unterstützt. Durch maschinelles Lernen werden Vorgänge ausgewertet und Lösungsvorschläge angeboten. Bedient und trainiert wird das Expertensystem durch Sprach-KI und Chat-Bot-Technologien.

Assistenzsysteme – physische Entlastung für alle

Das zweite Beispiel beschäftigt sich mit der Erhöhung der Effizienz trotz reduzierter Mitarbeiterzahl. Dafür soll ein Roboterassistenzsystem eingesetzt werden, welches durch seine Sensoren und KI-Funktionen in der Lage ist, selbständig Aufgaben durch Beobachten zu erlernen und den Mitarbeitenden effizient zu unterstützen. Dabei soll das Robotersystem möglichst nicht wertschöpfende Tätigkeiten, wie z.B. die Materialanlieferung, Vereinzelung und Bestückung übernehmen. Im Projekt soll ein für KMU geeigneter Planer entwickelt werden, welcher die Aufgaben fähigkeitsbasiert zwischen Mensch und Roboter mit Unterstützung des Maschinellen Lernens aufteilt. Da viele Unternehmen nur wenig Erfahrung in der Robotik haben, wird der Programmiervorgang intuitiv gestaltet.

Ein Nutzen für alle

Ziel ist es, Lösungen zu entwickeln, die auch von kleinen und mittelständischen Unternehmen (KMU) ohne große Digitalisierungserfahrung und KI-Kompetenz eingesetzt werden können. Es ist nicht das Ziel neue KI-Algorithmen für Spezialfälle zu entwickeln, sondern geeignete KI-Methoden und wissenschaftliche Vorgehensweisen für bestehende Produktionssysteme anwendbar zu machen. Damit leistet das Projekt einen wichtigen Beitrag zur Entwicklung neuer hybrider Arbeitsformen, welche gerade in Zeiten der Corona-Pandemie für Unternehmen den Unterschied machen können zwischen Kurzarbeit bzw. einer Insolvenzanmeldung und einer weiterhin wettbewerbsfähigen Produktion.

Innovation – die Region weiter voran

Für die Zukunft des Produktionsstandortes Europa, Deutschland und insbesondere Rheinland-Pfalz, ist der Erhalt der Wettbewerbsfähigkeit nicht nur vor dem Hintergrund der Pandemie, sondern auch der Globalisierung, des demografischen Wandels und des Fachkräftemangels die zentrale Aufgabe und Herausforderung. So können durch die Schlüsseltechnologie der Mensch-Roboter-Kooperation sowie Mensch-Technik-Interaktion durch Assistenzsysteme die KMU in der Region zukunftsfähig aufgestellt werden. Während in der Vergangenheit Roboter und Menschen meist in getrennten Räumen arbeiteten, ist die neue Generation von Robotern so gebaut, dass sie Seite an Seite mit Menschen im Team arbeiten.

GRIHSU! – Green Innovation Hub Südwest!

Die Unternehmen und Institutionen im Green-Innovation-Hub Südwest (GRIHSU) stellen sich gemeinsam und frühzeitig den großen Herausforderungen des von der EU geplanten „Green Deals 2050“ und des Klimaschutzprogramms 2030 der Bundesregierung. Klimaneutralität dient in diesen Programmen als richtungsweisender Kompass für alle Wirtschaftszweige und für die Gesellschaft. Verarbeitende Unternehmen und Dienstleiter im Südwesten Deutschlands streben mit diesem Innovationsbündnis eine Vorreiterrolle durch Emissionsreduzierung und Kreislaufwirtschaft an.

Bündnisziele

Langfristige Ziele dieses Bündnisses sind Beschäftigungssicherung und Wachstum im verarbeitenden Gewerbe der Region durch gesellschaftlich akzeptierte Klima- und Ressourcenneutralität in Produktion und Logistik. Der Green-Innovation-Hub widmet sich auch den Themen der gesellschaftlichen Akzeptanz nachhaltiger Maßnahmen und den Chancen der Digitalisierung. Durch das Bündnis sollen Unternehmen des verarbeitenden Gewerbes im Saarland und Rheinland-Pfalz mit Unterstützung der Bündnis-Partner neue Geschäftspotenziale der „grünen“ Transformation erschließen und profitabel bleiben. Neben der Beschäftigungssicherung soll auch die Lebensqualität durch umfassenden Umweltschutz in den Betrieben deutlich verbessert werden.

Partner und Zielgruppe

Kleine und mittelständische Unternehmen (KMU), aber auch größere Unternehmen aus dem verarbeitenden Gewerbe und der Logistik haben sich mit Hochschulen (Umwelt Campus Birkenfeld, Hochschule für Technik und Wirtschaft des Saarlandes) und Instituten (August-Wilhelm Scheer Institut für digitale Produkte und Prozesse gGmbH) der Region im Innovationsbündnis “Green-Innovation-Hub Südwest” zusammengetan. Gemeinsam soll das Bündnis die „Keimzelle“ einer wettbewerbsfähigen Kreislaufwirtschaft auf dem Weg zur Ressourcen- und Klimaneutralität werden.

Vorteile für Unternehmen aus der Region

Gemeinsam mit interessierten Unternehmen werdenmaßgeschneiderte, innova­tive Methoden und Konzepte für den eigenen Betrieb entwickelt. Die Bündnispartner unterstützen fachlich bei der Transformation. Es besteht die Chance aktiver Partner in einem anwendungsorientierten Forschungsprojekt zu werden. Ebenso unterstützen Förderungen durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung die Innovationen im Unternehmen. In Veranstaltungen rund um das Thema „Nachhaltig wirtschaften“ werden Unternehmen informiert und Personal qualifiziert.

Teilnehmen und Partner werden

Nehmen Sie direkt Kontakt zu den Ansprechpartnern aus Ihrer Region auf oder melden Sie sich auf unserer Webseite an. Wir werden uns in diesem Fall mit Ihnen in Verbindung setzen.
Sie finden uns im Internet unter: www.grihsu.de oder schreiben Sie uns über: info(at)grihsu.de

WIR! – WANDEL DURCH INNOVATION IN DER REGION

Das Innovationsbündnis GRIHSU gehört zum Förderprogramm „WIR! – Wandel durch Innovation in der Region“. Von 44 Bündniskonzepten werden 2021 etwa 25 Bündnisse ausgewählt und dürfen mit einer umfangreichen und langjährigen Förderung zur Umsetzung rechnen.
Weitere Informationen zum BMBF-WIR!-Rahmenprogramm finden Sie unter: www.innovation-strukturwandel.de

InStent – Automatische, robotergeführte optische Inspektion geflochtener und lasergeschnittener Stents
Förderkennzeichen: 13FH017PB8

Im medizinischen Bereich ist der Aspekt der Qualität nicht nur wichtig, sondern lebenswichtig. Deswegen müssen medizinische Produkte in höchster Qualität und größtmöglicher Präzision gefertigt werden. Das Projekt InStent beschäftigt sich mit der Qualitätsprüfung von Stents. Stents werden in der Medizin immer häufiger zum Offenhalten von Gefäßen eingesetzt (Blutgefäße, aber auch Atemwege und andere). Sie müssen in höchster Qualität gefertigt werden, wobei die Preise kontinuierlich zurückgehen. Unerkannte Fehler bei Stents können zu erheblichen gesundheitlichen Problemen bei den Trägern führen. Daher ist die wirtschaftliche und möglichst vollautomatische Prüfung eine wesentliche Voraussetzung zur Akzeptanz der Anwendung von Stents.

Projektziele

Die röhrenförmigen Stents sind aus einem flexiblen Gittergerüst aufgebaut. Geflochtene Stents werden aus einem dünnen Draht mithilfe einer Flechtvorrichtung manuell geflochten, was diesen Vorgang fehleranfällig und kostenintensiv macht.
Eine perfekte Qualitätskontrolle ist somit unerlässlich und beinhaltet mehrere Prüffaktoren: die Geometrie der Stents, die Stegbreite, die Oberflächenbeschaffenheit, Einschnürungen, farbliche Veränderungen und Risse. Bisher wird die Prüfung manuell von einem Mitarbeiter durchgeführt, der Stents unter einem Mikroskop untersucht. Die manuelle Prüfung birgt Risiken: Es kommt zu subjektiven Fehlermöglichkeiten durch die individuelle Beurteilungsfähigkeit der Prüfpersonen. Hinzu kommt, dass die Prüfpersonen die geflochtenen Stents zur besseren Erkennbarkeit von Fehlern etwas dehnen und die Dreheinrichtung bewegen müssen.
Ziel des Projektes ist es, ein automatisches, robotergeführtes optisches Inspektionssystem für lasergeschnittene und geflochtene Stents zu entwickeln. Durch ein verbessertes und automatisiertes Prüfverfahren soll die Möglichkeit der Prüffehler minimiert, durch die objektive Prüftechnik die Qualität der Prüfung erhöht und die Belastung der Prüfer reduziert werden. Zum Einsatz kommt dabei ein Robotersystem, das den zu prüfenden Stent aus einer Palette aufnimmt, zu den Inspektionsvorrichtungen transportiert und bei dem Ergebnis „in Ordnung“ an geeigneter Stelle ablegt. Ist das Prüfergebnis „nicht in Ordnung“ können kritische Stellen erneut untersucht werden. Bei dem automatischen Prozess ist weiterhin ein Mitarbeiter als Bediener des Systems involviert und kann mit seiner Erfahrung kritische Prüfergebnisse nachkontrollieren.

Partner und Zielgruppe

Das Projektteam setzt sich aus der Hochschule Kaiserslautern, dem Umwelt Campus Birkenfeld sowie dem Fraunhofer-Institut für Techno- und Wirtschaftsmathematik (ITWM) als assoziierten Partner zusammen. Außerdem ist das mittelständische Medizintechnikunternehmen Joline mit dabei und bildet die direkte Schnittstelle zu künftigen Anwendern des zu entwickelnden Prüfsystems. Durch die Verbindung von forschenden und industriellen Projektpartnern kann die Entwicklung zielgruppenspezifisch stattfinden – das Know-how und die Bedürfnisse potenzieller Kunden fließt somit unmittelbar in die Entwicklung mit ein.

Vorteile der Lösung

Durch die roboterunterstützte, automatisierte Qualitätsprüfung kommt es zu einer deutlichen Qualitätsverbesserung und erheblichen Kosteneinsparung. Hinzu kommt, dass durch eine Automatisierung dem Fachkräftemangel entgegengewirkt wird: Fachkräfte, die die bisher manuelle Prüfung durchgeführt haben, werden weniger, allerdings wird die Zahl der zu produzierenden Stents höher. Ein weiterer wichtiger Aspekt, der eine solche Lösung unverzichtbar macht, ist der Bedarf – denn nicht nur die Firma Joline, sondern auch Firmen aus dem Umfeld, sehen die Notwendigkeit dieses Prüfsystems und den damit einhergehenden enormen Fortschritt.

Förderinitiative

Das Vorhaben "Automatische, robotergeführte optische Inspektion geflochtener und lasergeschnittener Stents" wird im Rahmen des Fördergebiets "Förderprogramm Forschung an Fachhochschulen" vom Bundesministerium für Bildung und Forschung gefördert.
Gegenwärtiger Projektträger für das Fördergebiet Forschung an Fachhochschulen ist VDI-Technologiezentrum GmbH.

Cotemaco – Wettbewerbsfähigkeit durch effiziente Zusammenarbeit von Mensch und Maschine

Das INTERREG NWE-Projekt Cotemaco verfolgt das Ziel, rund kleinere und mittlere Unternehmen (>250 Mitarbeiter und >50Mio€ Umsatz) aus der produzierenden Industrie mit sogenannten „Testumgebungen“ und Vor-Ort-Beratung zu unterstützen und diese zu befähigen kollaborative Robotersysteme und digitale Technologien in ihr Unternehmen zu integrieren. Die sogenannten Cobots werden den Anwender-KMUs näher gebracht, indem z.B. das Management aber auch Planer und Miteratbeir der KMUs diese unter den relevanten Industriebedingungen testen und ausprobieren können. Ziel ist es 50 KMU bei der Implementierung kooperativer Robotik aktiv zu unterstützen.

Das Angebot ist für KMU kostenlos.

Weitere Informationen erhalten Sie auf der Projektwebseite: https://robot-hub.org/cotemaco/

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