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Hybride Teams für Industrie 4.0 – Forschungsprojekt HybriT erfolgreich abgeschlossen 

 

Ziel des vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) geförderten Verbundprojekts HybriT war die Intensivierung der flexiblen Zusammenarbeit von Menschen, Robotern und Produktionsanlagen. Das Projekt mit einem Volumen von ca. 10 Mio. Euro, an dem acht Projektpartner über eine Laufzeit von drei Jahren forschten, wurde am 30. Oktober mit einer Veranstaltung bei der Volkswagen AG in Wolfsburg abgeschlossen. 

 

v.l.n.r.: Dr. Ralph Schmidt (DLR), Ministerrätin Ute Bernhardt (BMBF), Dr. Anselm Blocher (DFKI), Matthias Behrens (VW), Dr. Holger Heyn (VW), Silke Munske (VW), Prof. Dr. Wahlster (DFKI CEA), Dr. Martin Hofmann (VW CIO)

Mit einem innovativen Ansatz in der Mensch-Roboter-Kollaboration (MRK) wurde ein neuer Weg partizipativer Arbeitsgestaltung beschritten: Selbstorganisation und Kommunikation der Teammitglieder wurden mit der klassischen Arbeitsplanorientierung verschränkt und effektiv koordiniert. 

Hybr-iT leistet einen wesentlichen Beitrag zu der zukünftig geforderten Wandlungsfähigkeit und somit zur optimalen Auslastung von Montage- und Fertigungsanlagen. Die wirtschaftlich rentable Produktion auch bei geringen Stückzahlen soll durch Industrie 4.0 ermöglicht werden. Äußerst wandlungsfähige Fertigungssysteme, die sich rechtzeitig flexibel und schnell an sich ständig ändernde Anforderungen anpassen lassen, sind die produktionstechnische Basis. Verfügbare Produktionssysteme sind zwar schon weitgehend digitalisiert, vernetzt und teilweise auch wandlungsfähig, für eine tatsächliche Zusammenarbeit von Mensch und Roboter aber sind sie noch nicht hinreichend gerüstet. HybriT adressiert neben diesen fertigungstechnischen Herausforderungen aber auch Fragen der soziotechnischen Beherrschbarkeit. 

Ziele in HybriT sind der Aufbau und die industrielle Erprobung hybrider Teams, in denen Menschen und Roboter mit softwarebasierten Assistenzsystemen in intelligenten Umgebungen in der industriellen Fertigung zusammenarbeiten. HybriT erforscht und erprobt im industriellen Kontext die notwendigen Komponenten, die für die Planung und Optimierung hybrider Teams, für ihre Integration in eine vorhandene IT- und Produktionsstruktur sowie für ihre Steuerung im Produktionsbetrieb essentiell sind. 

Dazu Prof. Dr. Wolfgang Wahlster, Gesamtprojektleiter in Hybr-iT: “Wir streben eine ganzheitliche Betrachtungsweise der Einzeldisziplinen Mensch-Roboter-Kollaboration, intelligente Planungsumgebungen, Assistenzsysteme und wissensbasierte Robotik an. Im Produktionsprozess sollen Werkerinnen und Werker durch Roboter so unterstützt werden, dass diese Zusammenarbeit im Team für sie sicher, effizient und ergonomisch ist.“ 

Aus ITSicht handelt es sich dabei um massiv verteilte Systeme mit sehr heterogenen Teilsystemen wie Anlagen und Robotersteuerungen, Sicherheits, Logistik, Datenbank, Assistenz, TrackingSimulations und Visualisierungssystemen, die in einer umfassenden ressourcenorientierten Architektur (ROA) miteinander verbunden werden. 

Eingesetzt und evaluiert werden die Ergebnisse des HybriT-Projekts in Produktionsprozessen der Automobil- und Flugzeugbauindustrie mit einem hohen Anteil an manuellen Montagearbeiten. 

Ein für die Hannover Messe 2019 konzipierter Forschungsdemonstrator setzte die Ziele des Projekts anhand eines hybriden Fertigungsszenarios im Flugzeugbau um: Ein Team aus zwei Menschen und sechs Robotern bewältigte gemeinsam mehrere Fertigungsaufgaben. Dabei übernehmen Roboter das, was für den Menschen unergonomisch, repetitiv oder physisch belastend ist, wie z.B. das Setzen und Versiegeln der Niete am Flugzeugrumpf oder die Montage von Kabelkanälen in der Tragfläche. Dabei organisieren sich die Roboter „um den Menschen herum“, der somit Freiheitsgrade  und Flexibilität bei der Erledigung seines Arbeitsplanes gewinnt. 

Abschlussveranstaltung des Projektkonsortiums bei VW in Wolfscburg

Projektinformationen im Überblick

Projektpartner

Airbus Operations GmbH, Bundesanstalt für Arbeitsschutz und Arbeitsmedizin, Broetje Automation GmbH, DFKI GmbH (Projektkoordination) EngRoTec GmbH & Co.KG, KUKA Deutschland GmbH, The Captury GmbH, Volkswagen Aktiengesellschaft

Projektvolumen: ca.10 Mio.€
Projektlaufzeit: 01.11.2016 bis 31.10.2019 

 

DFKI-Kontakt

Dr. Anselm Blocher
Forschungsbereich Kognitive Assistenzsysteme
Anselm.Blocher@dfki.de
Tel.: +49 681 85775 5262