Projekt Inbound KMU
Autonome Roboter Summit XL

Projekt Inbound KMU

Aufbau einer Test- und Demonstrationsumgebung für die Integration innovativer Lösungen in die Inbound-Logistik von KMU

Unterstützt durch die Förderung der Europäischen Union

Gefördert durch den europäischen Fond für regionale Entwicklung

Durchführungszeitraum: 31.01.2018 - 31.10.2019

Die Logistik der letzten Meile stellt für die Anbieter und Dienstleister eine der großen Herausforderungen innerhalb der Supply Chain dar. Das beantragte Vorhaben stellt die Anforderungen an die Logistik der letzten Meile und mögliche Lösungsansätze bei der Anlieferung von Rohmaterialien, Zukauf- und Normteilen in kleinen und mittelständischen Unternehmen (KMU) im Rahmen von Business-to-Business-Beziehungen (B2B) in den Fokus. Es wird eine geeignete technische Lösung für das durchgängige Handling von Einzelteilen bzw. –sendungen implementiert, um die infrastrukturellen Voraussetzungen für eine Test- und Demonstrationsumgebung für innovative Gestaltungs- und Prozesslösungen in der Inbound-Logistik von KMU zu schaffen.

Schema Inbound KMU
© Gaby Neumann, TH-Wildau

Paternosterregal

Für die wirtschaftliche, sichere und platzsparende Lagerung von Kleinteilen und Einzelgütern bei gleichzeitiger Sicherstellung schneller Zugriffszeiten und einer stets ergonomischen Einlagerungs-/Entnahmeposition ist ein Paternosterregal mit variabler Ausgestaltung der Lagerebenen (Tablare) in die Demonstrationsumgebung integriert worden. U.a. werden hier die angelieferten Kleinteile als Nachschub für die Versorgung der Montagearbeitsplätze eingelagert. Der Plexiglaseinsatz in der Rückwand erlaubt dabei einen Blick auf die sich bewegenden Lagerebenen. Die Steuerung der Tablarbewegung für Ein-/Auslagerung erfolgt über das Bediendisplay des Paternosterregals. Serien von Entnahmen (z.B. im Rahmen eines Kommissionierauftrages) werden über eine Datenschnittstelle an das Gerät übertragen. Die Gerätesteuerung ermittelt hier jeweils die Drehrichtung des Paternosters für den kürzesten Bereitstellweg.

Autonome Transportroboter

Der autonome Transportroboter für den Außeneinsatz (ergänzt um anwendungsspezifische Ladehilfsmittel) ermög-licht die Anlieferung nichtpalettierter Einzelteile/-sendungen von einem nahegelegenen Depot, Distributionszentrum oder Güterverkehrszentrum. Der Testeinsatz auf dem Campus der TH Wildau ist rechtlich zulässig, da es sich um ein durch ein Schrankensystem mit Zugangskontrolle abgegrenztes Gelände handelt. Dieses ist im Teach-in-Verfahren als Topologie in der Fahrzeugsteuerung zu hinterlegen.

Der autonome Transportroboter für den Inneneinsatz ist durch die Ausstattung mit Mecanumrädern auf engstem Raum manövrierfähig. Damit eignet er sich als mobile Komponente eines kollaborativen Roboters. Hierzu trägt der Transportroboter einen Roboterarm (einschließlich Steuerung), der vom Studiengang Automatisierungstechnik der TH Wildau (Prof. Dr.-Ing. Jörg Reiff-Stephan) im Rahmen des InfraFEI-Projekts 85017155 beschafft und für die Zusammenarbeit auf dem Gebiet der Mensch-Roboter-Kollaboration zur Verfügung gestellt wurde, und sichert dessen Stromversorgung. Mittels eines aus Eigenmitteln beschafften Greifers können nunmehr kleine bzw. leichte Einzelteile oder Behälter automatisch an einem Arbeits- oder Lagerplatz aufgenommen und einem anderen Arbeits- oder Lagerplatz zugeführt oder in einem Behälter abgelegt werden, auch in direkter Unterstützung von Mitarbeitern. Hierfür sind die durch den Transportroboter anzufahrenden Punkte im Layout zu definieren.

Die Programmierung der Transportroboter erfolgt mittels des Open-Source-Betriebssystems ROS (Roboter Operating System).

One-Piece-Workflow-Arbeitsplätze mit RFID-Armband und Smart Watch sowie Device Manager und Entwicklungsumgebung

Zwei in Reihe angeordnete,  aus ITEM-Komponenten indivi-duell gestaltete Montagearbeitsplätze für variantenreiche, aber kundenspezifische Produkte (Losgröße 1) aus hoch-ähnlichen Bauteilen sind mit einem Assistenzsystem zur Prüfung, Dokumentation und Optimierung von One-Piece-Flow-Prozessen ausgestattet. Das Assistenzsystem führt den Mitarbeiter über bildliche Informationen zur Entnahme und Montage des nächsten Bauteils auf einem Display schrittweise durch den Montageprozess. 2D-Marker (Smart Watches) oder Transponder (RFID-Armband) an den Handgelenken der Mitarbeiter erkennen die Greifoperationen, die mit dem Sollprozess verglichen werden.

Eventuelle Greiffehler (z.B. falscher Entnahmeort oder falsche Stückzahl) werden identifiziert und dem Mitarbeiter rückgemeldet, so dass dieser sofort korrigieren kann. Device Manager und Entwicklungsumgebung ermöglichen eine schnelle Installation und Konfiguration sowie Anpassung an veränderte Arbeitsprozesse. Hierdurch können die Arbeitsplätze nicht nur für die Montage, sondern auch für die Demontage im Produktrecycling, das Kommissionieren von Kleinteilen oder das Handling bei der effizienten, zeitsparenden und sicheren Verarbeitung von Wareneingängen (automatische Identifikation, Kontrolle, Vereinnahmung und Sortieren eingehender Einzelteile z.B. während der manuellen Entnahme aus dem Paketroboter) genutzt werden. Die bildhafte Führung der Mitarbeiter und die unmittelbare Kontrolle der Ausführung jedes Arbeitsschrittes reduzieren Einarbeitungs-/Anleitungsaufwand und Fehlerquote ohne zusätzliches Personal, so dass die Arbeitsplätze insbesondere auch für Menschen mit besonderen Bedürfnissen geeignet sind.

Eine Drohne mit Steuersoftware und Kamera (ggf. um eine vorhandene Wärmebild-kamera ergänzt)

Zur Unterstützung der automatischen Inventur in Großlagern (einschließlich der Überwachung der Güterqualität) fliegt die bei direktem Sichtkontakt oder anhand des Kamerabildes ferngesteuerte Drohne die Lagerplätze ab. Der aktuelle Lagerbestand wird visuell erfasst und an den Empfänger übertragen; die Daten werden über eine Middleware ausgewertet. Die Kollision der Drohne mit vorhandener Infrastruktur, insbesondere den Regalen, wird durch die  drohneneigene Sensorik, z.B. durch Ultraschallsensoren zur Abstandsüberwachung, auch bei manueller Bedienung über die Fernsteuerung verhindert.


	Prof. Dr.-Ing. Gaby Neumann

Prof. Dr.-Ing. Gaby Neumann Prof. Dr.-Ing. Gaby Neumann

Mail: gaby.neumann@th-wildau.de
Haus 16, Raum 0087

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