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Über dieses Buch

Tim Schleicher erarbeitet in diesem Werk aus der Buchreihe "Gestaltung hybrider Mensch-Maschine-Systeme/Designing Hybrid Societies" Empfehlungen zur Gestaltung von Mensch-Roboter-Schnittstellen, die die gebrauchstaugliche Anweisung von kollaborierenden Robotern in variantenreichen Produktionssystemen erlauben. Roboterfähigkeiten können durch eine entsprechende Positionierung an frei wählbaren Positionen an Bauteilen und durch eine entsprechende Parametrierung in verschiedenen Ausprägungen genutzt werden. Die Programmierung erfolgt somit durch die Anweisung des Roboters durch die Übergabe des Arbeitsortes und der Arbeitsparameter, z.B. die Übergabe einer Polieraufgabe an stets anderen Bauteilpositionen und in unterschiedlichen Intensitäten.

Inhaltsverzeichnis

Frontmatter

Kapitel 1. Einführung und Überblick

Zusammenfassung
Steigende Bedarfe, kürzer werdende Produktlebenszyklen und höhere Variantenvielfalt führen zu einer erhöhten Komplexität in heutigen Produktionsprozessen (Bänziger et al. 2017; Steegmüller und Zürn 2017). Mit dieser immer komplexer werdenden Industrie stoßen vollautomatisierte Industrieroboteranlagen, unter anderem durch hohen Konfigurations- und Umrüstaufwand, an ihre Grenzen (Kahl et al. 2016). Produktionsprozesse, welche der Herausforderung von kleinen Losgrößen und vielen Produktvarianten gegenüberstehen, werden auf Kosten der Produktivität und zu Gunsten der Flexibilität im Allgemeinen als manuelle Arbeitsplätze ausgeführt (Lotter 2012).
Tim Schleicher

Kapitel 2. Stand der Wissenschaft und Technik

Zusammenfassung
Die Grundlage zur strukturierten Erarbeitung der Forschungsagenda bildet die Aufarbeitung des heute verfügbaren Wissens und die sich daraus ergebenden, offenen Fragestellungen. Ziel der folgenden Abschnitte ist daher die systematische Analyse bestehender Forschung zur Gestaltung von Mensch-Roboter-Schnittstellen in instruktiven Mensch-Roboter-Systemen im Kontext der Industrie (= instruktive Mensch-Roboter-Kollaboration).
Tim Schleicher

Kapitel 3. Methodische Wissensbasis zur Gestaltung von MRS

Zusammenfassung
Auf Basis des aktuellen Standes der Wissenschaft sowie des erarbeiteten Forschungsbedarfs werden in diesem Kapitel die Grundlagen für die Gestaltung gebrauchstauglicher Mensch-Roboter-Schnittstellen zum Einsatz in einer instruktiven Mensch-Roboter-Kollaboration erarbeitet. Dieses Kapitel dokumentiert somit die explizite Aufarbeitung der vorhandenen Wissensbasis zur strukturierten Schließung der Forschungslücke. Zusammenfassende Schlüsse ermöglichen die Wissensanwendung im Zuge des Forschungsvorhabens.
Tim Schleicher

Kapitel 4. Forschungsdesign zur Erarbeitung von Gestaltungswissen

Zusammenfassung
Ziel dieses Abschnittes ist die Integration der erarbeiteten Grundlagen in ein gestaltungsorientiertes Vorgehen. Dazu müssen die Richtlinien der gestaltungsorientierten Forschung berücksichtigt werden, vgl. Tabelle 25.
Tim Schleicher

Kapitel 5. Anforderungen an MRS in einer iMRK

Zusammenfassung
Aufbauend auf dem gestaltungsorientierten Forschungsdesign werden in diesem Abschnitt organisatorische und anwenderspezifische Anforderungen an die Gestaltung von MRS in einer iMRK erhoben. Dies soll dem Verständnis dienen, in welcher Art und Weise die Bedienung eines kollaborierenden Roboters in variantenreichen Produktionsprozessen zum Einsatz kommen soll. Um die Charakteristiken der Serienproduktion einer Losgröße Eins zu berücksichtigen, erfolgt die Erhebung im Lack-Finish-Bereich eines OEM.
Tim Schleicher

Kapitel 6. Iterative Gestaltung und Evaluation von MRS

Zusammenfassung
Aufbauend auf der methodischen Wissensbasis sowie den anwendungsspezifischen Anforderungen zur Gestaltung von MRS für den Einsatz in einer iMRK in variantenreichen Produktionsprozessen erfolgt in diesem Kapitel die empirische Erprobung, Evaluation und Weiterentwicklung von gebrauchstauglichen Gestaltungslösungen. Ziel dieses Kapitels ist deren umfangreiche Evaluation in einem industriellen Umfeld zur Ableitung von validen Gestaltungsempfehlungen. Aufgrund der Gegebenheiten des empirischen Anwendungsfalls gilt dies insbesondere für die Positionierung auf großflächigen, nahezu ebenen Bauteilen und für die Parametrierung als Auswahl aus einigen wenigen, geordneten Parameterkategorien.
Tim Schleicher

Kapitel 7. Schlussbetrachtung

Zusammenfassung
Im Zuge der steigenden Produktvielfalt steht die industrielle Produktion vor den Herausforderungen der wachsenden Produktionskomplexität. Vor dem Hintergrund der Spannung zwischen Flexibilität und Produktivität vereinen Produktionsunternehmen heute bereits manuelle und automatisierte Arbeit in Form einer Mensch-Roboter-Kollaboration an einem Arbeitsplatz. Durch die Nutzung intuitiver Programmiermethoden, z.B. Programmierung durch Vorzeigen, eignet sich der Einsatz von Robotern zunehmend für die Anwendung in variantenreichen Produktionssystemen.
Tim Schleicher

Backmatter

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