ACROBA Kognitive Roboterplattformen für die agile Fertigung

Die Berner Fachhochschule leitet das EU Horizon 2020 Forschungsprojekt ACROBA. Das Ziel ist die Entwicklung und Demonstration eines neuartigen modularen Konzepts kognitiver Roboterplattformen, das sich mühelos an praktisch jedes industrielle Szenario im Bereich Agile Manufacturing anpassen lässt.

Steckbrief

  • Lead-Departement Technik und Informatik
  • Institut Intelligente industrielle Systeme (I3S)
  • Laufzeit (geplant) 01.01.2021 - 30.06.2024
  • Projektverantwortung Norman Baier
  • Projektleitung Norman Baier
  • Projektmitarbeitende Simon Kaderli
    Oliver Fässler
    Horst Heck
  • Partner BIBA – Bremer Institut für Produktion und Logistik GmbH (DE)
    Mr. NeC B.V. (NL)
    Fundación AITIIP (ES)
    Universidad De La Iglesia De Deusto Entidad Religiosa (ES)
    Pôle EMC2 (FR)
    CABKA Group GmbH (DE)
    IKOR Sistemas Electrónicos S.L. (ES)
    SIGMA Clermont (FR)
    Irish Manufacturing Research Company Limited By Guarantee (IE)
    Nuevas Técnicas De Automatización Industrial S.L. (ES)
    SteriPack Ireland Ltd (IE)
    STAM Srl (IT)
    Icpe SA (RO)
    Fundación Centro De Tecnologías De Interacción Visual Y Comunicaciones Vicomtech (ES)
    Moses Productos S.L. (ES)
    Prizztech Ltd (FI)
  • Schlüsselwörter Robotik, agile Produktion, Digital Twin, kollaborative Robotik

Ausgangslage

Um den schnell ändernden Markttrends und Kundenanforderungen gerecht zu werden und wettbewerbsfähig bleiben zu können, muss die Fertigungsindustrie ihre Time-to-Market-Zeiten verkürzen. Die wechselnden Anforderungen der Kunden und die zunehmende Produktkomplexität sind die wichtigsten Treiber für das Agile Manufacturing. Die Unternehmen müssen ihre Produktionswerkzeuge und -roboter ständig neu programmieren, was vor allem für KMUs sehr zeitaufwendig und kostenintensiv ist.

Ziele

Das Projekt ACROBA wird als Antwort auf diese Problematik generische Roboterplattformen entwickeln, die auf die spezifischen Bedürfnisse der Unternehmen zugeschnitten sind. Dies braucht es als entscheidenden Schritt, um den Automatisierungsgrad bei der agilen Massenfertigung kundenspezifischer Produkte zu erhöhen, die Kosten zu senken, die Leistung zu steigern und damit die Wettbewerbsfähigkeit zu steigern.

Vorgehen

Das Projekt ACROBA, das durch das EU-Programm Horizon 2020 mitfinanziert wird, startete am 1. Januar 2021 und hat eine Laufzeit von 42 Monaten. ACROBA vereint ein Konsortium von 17 Partnern aus neun EU-Ländern und wird von der Berner Fachhochschule koordiniert.

Ausgehend von bestehenden Referenzarchitekturen (z. B. COPRA AP) für Roboterbetriebssysteme (ROS) hat das Projekt ACROBA die Entwicklung und Demonstration eines neuartigen modularen Konzepts kognitiver Roboterplattformen zum Ziel, das sich mühelos an praktisch jedes industrielle Szenario im Bereich Agile Manufacturing anpassen lässt.

Die neuartige industrielle Plattform von ACROBA wird die Vorteile künstlicher Intelligenz und kognitiver Module nutzen, um die Anforderungen der Individualisierung zu erfüllen und die Massenfertigung kundenspezifischer Produkte durch fortschrittliche Robotersysteme zu verbessern, die sich selbst an die unterschiedlichen Produktionsanforderungen anpassen können.

Dabei ist ein wichtiger Bestandteil die Bedienung der mit der Plattform gesteuerten Produktionsstrassen. Hier leistet die BFH ihren Beitrag durch das Beisteuern eines neuartigen Task Planning, das ausgehend von CAD-Daten und anderen Produktionsanweisungen für Menschen, die Produktion und gegebenenfalls die Zusammenarbeit mit menschlichen Mitarbeitern sicherstellt.

  • Als Basis dafür dient die Referenzarchitektur COPRA-AP. Darauf aufbauend wird eine neuartige, generische, modulbasierte Plattform entwickelt, die leicht konfigurierbar ist und sich an praktisch jede Fertigungslinie anpassen lässt.
  • Für eine bessere Modularität wird die Plattform mit einer dezentralen Struktur auf Basis von ROS-Knoten versehen. Die ACROBA-Plattform wird definitiv eine kosteneffiziente Lösung für eine breite Anwendung in der Industrie bieten, sowohl innerhalb des Konsortiums als auch für andere Industriebereiche, die in Zukunft angesprochen werden. Der Projektansatz wird anhand von fünf realen Grossindustrie-Pilotanwendungen demonstriert.

Die ACROBA-Plattform wird mit zwölf dedizierten Hackathons und zwei ACROBA On-Site Lab (AOSLs) für KMUs im verarbeitenden Gewerbe getestet.