Forschung und Entwicklung bei imetron
Dass Deutschland ein Innovationsland ist und Produkte, die „made in Germany" gefertigt werden, immer sehr gefragt sind, ist kein Geheimnis. Gerade kleine und mittelständische Unternehmen tragen enorm zu der weltberühmten „Innovationskraft” Deutschlands bei. Auch imetron investiert seit Jahren kräftig in die Zukunft: Früher reiner Fertigungsdienstleister, hat sich imetron als gefragtes Technologieunternehmen positioniert. Neben eigenen Produktneuheiten werden innovative Entwicklungsarbeiten im Auftrag von Kunden ausgeführt und projektiert. Gerade in dem Bereich „Fahrerlose Transportsysteme auf Mecanum-Rädern" hat sich imetron spezialisiert: Mit dem Donkeymotion-Systembaukasten bietet das Unternehmen ein intelligentes, modular aufgebautes Produkt an. Die Mecanum-Antriebe sind das Ergebnis eines Forschungsprojektes mit der FH Dortmund. Um bei der Entwicklung zukunftsweisender Spitzentechnologie immer den aktuellen Forschungsstand einbeziehen zu können, bestehen weitere Kooperationen wie die mit dem Institut für Fördertechnik und Logistik am KIT (Karlsruhe) und dem Institut für Informatik der Universität Freiburg sowie mit namhaften Industriepartnern, unter anderem Audi, Sick AG und Bosch.
So forschen die Entwickler von imetron im Bereich „Fahrerlose Transportsysteme der Zukunft” intensiv in drei Kooperationsprojekten:
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Projekt „KARIS PRO" – kleinskalige fahrerlose Transportsysteme
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Projekt „Objektschutz"
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Projekt „Mechanische und mechatronische Entwicklung von omnidirektionalen FTF"
Die Hightech-Studie der Bundesregierung prognostiziert eine Revolution der Produktion in einem Szenario „Industrie 4.0". Dabei sollen die Produkte immer individueller werden, so dass der effiziente Fertigungsprozess von Morgen maximale Flexibilität und Individualität bieten kann. Ein zukunftsfähiges Logistiksystem, das diese Eigenschaften mitbringt, muss sich schnell an vielfältige und wechselnde Anforderungen sowie räumliche Gegebenheiten anpassen können. Der Donkeymotion-Baukasten bringt die nötigen Eigenschaften mit und lässt sich modular und kosteneffizient einsetzen.
Gegenstand der Forschungsprojekte sind z.B. dezentral gesteuerte Transportsysteme, die intelligent und selbstständig arbeiten, da sie schwarmartig untereinander vernetzt fahren. Sicherheitslaserscanner realisieren den sicheren Ablauf, vermeiden Kollisionen und steuern das präzise Andocken an Übergabestationen. Hindernisse und Personen werden rechtzeitig erkannt. „KARIS PRO" soll ein innovatives Materialversorgungssystem werden, das sich selbstorganisiert und bedarfsabhängig Funktionen anbietet. Das Team um Prof. Dr.. Ing. Furmans forscht an der Entwicklung eines omnidirektionalen Roboters, der durch ein Funklokalisierungssystem in Echtzeit gesteuert wird.
imetron erfährt durch die Mitarbeit in mehreren Forschungsprojekten einen immensen Wissens- und Erfahrungszuwachs, der anders gar nicht möglich wäre. Als kleines agiles Unternehmen ist es in der Lage, diese Erkenntnisse schnell in marktreife Produkte umzusetzen.
Projekt KARIS PRO – kleinskalige fahrerlose Transportsysteme
Durchgeführt mit dem „Institut für Fördertechnik und Logistiksysteme" des KIT in Karlsruhe unter der Leitung von Prof. Dr. Ing. Kai Furmans.
KARIS PRO wird ein innovatives Materialversorgungssystem, das neue Produktionsansätze unterstützt. Intuitiv bedienbar, kann der Mensch in das sich selbst organisierende System eingreifen und Aufgabenplanung priorisieren. Das Sicherheitssystem garantiert einen reibungslosen Ablauf, und ergonomisch abgestimmte Funktionen unterstützen beispielsweise Hebevorgänge des Werkers.
Das schwarmartige System organisiert sich selbst und kann bedarfsgerecht eingesetzt werden – auch komplexe Aufgaben können so realisiert werden.
Vom Einzeltransport bis hin zum Bewegen großer Teile kann das Materialversorgungssystem verschiedenste Aufgaben lösen und übernehmen; die Einzelelemente sind in der Lage sich zu clustern, zusammenzufassen und dann vereint schwerere Transportaufgaben zu bewältigen. Das alles wird nur durch die Vernetzung und Interaktion der Einzelelemente ermöglicht. Die dezentral gesteuerten Elemente treffen gemeinsam Entscheidungen hinsichtlich der Art, der Zeit und des Ortes der Auftragsbearbeitung. Vorbild dafür war das Schwarmverhalten im Tierreich, wie beispielsweise bei der Gattung der Vögel zu beobachten, entsteht im Zusammenspiel des Schwarms die Intelligenz zur Aufgabenlösung. Die Vögel vertrauen nicht auf eine übergeordnete und führende Instanz.
Das Ergebnis soll ein fehlertolerantes, stabiles und schnell zu implementierendes System sein.
Projekt "Objektschutz"
Materialflusssysteme und Service Roboter sollen immer mehr in „öffentlichen" flexiblen Umgebungen eingesetzt werden. Bis jetzt fehlt hier noch das Sensorsystem, das dreidimensional Gefahren und Hindernisse erkennt. Heutige Systeme beschränken sich auf eine ebene Sichtfläche. Der Zugang nicht autorisierter Personen im Wirkungsbereich des Systems muss somit ausgeschlossen werden. imetron und das Institut für Fördertechnik und Logistiksysteme (IFL) am KIT forschen an der Entwicklung eines robusten, einfachen, spurgeführten und energieeffizienten Materialflusssystems. Durch eine 3-D-Kamera werden alle Kollisionen, auch die, die durch die Ladung verursacht werden können, verhindert. So kann ein sicheres zielführendes Materialflusssystem mit adaptivem Objektschutz und Ladungssicherung zum Transport von divergenten Ladungsträgern erreicht werden.
http://www.ifl.kit.edu/projekte_objektschutz.php
Projekt "Mechanische und mechatronische Entwicklung von omnidirektionalen FTF"
Vom 13. - 17. April wurden auf der Hannover Messe die Ergebnisse dieses Forschungsprojektes präsentiert: „Automatische Navigation eines omnidirektionalen Transportfahrzeugs für Europaletten".
Die Lokalisation des Fahrzeugs erfolgt mit Bluetooth Low Energy (BLE, iBeacon-Technologie), Spontantransporte mittels Handheld. Ziel des Projektes in Zusammenarbeit mit der FH Dortmund, unter der Leitung von Prof. Dr. Christoph Röhrig, ist die Entwicklung von omnidirektionalen fahrerlosen Transportfahrzeugen (FTF), die Lasten automatisiert transportieren und sich in ein komplettes fahrerloses Transportsystem (FTS) integrieren können.
Die Flächenbeweglichkeit in alle 3 Freiheitsgrade wird durch Mecanum-Technologie erreicht. Mit herausragender Navigierbarkeit, auch in enger Umgebung, kann eine maximale Flächenbeweglichkeit realisiert werden.
Damit soll das neu zu entwickelnde FTS in Produktion und Intralogistik automatisiert Transportaufgaben übernehmen, die bislang manuell gesteuert wurden. Während bei linienbeweglichen Fahrzeugen blockierte Bahnen zu einem Stopp des gesamten Transportvorgangs führen, kann das FTF sie umfahren und einen reibungslosen Ablauf gewährleisten. Ein modularer Aufbau der Fahrzeuge garantiert eine kosteneffiziente Anpassung an sich ändernde Logistikprozesse.