Forschungsprojekt KISPo – KI-Methode für die Steuerung von digitalen Portalroboter-Zwillingen
Die globale sowie zunehmend digitale Vernetzung von Produktionsstätten, Maschinen und Logistikzentren stellt die produzierende Industrie vor neue Herausforderungen. „Industrie 4.0“ erfordert neue Lösungskonzepte, denn mehr Geschwindigkeit, Flexibilität, Autonomie und nicht zuletzt Nachhaltigkeit sind gefragt. Gerade mittelständische Unternehmen sind daher auf die Entwicklung innovativer Technologien angewiesen, um mit den Veränderungen Schritt halten zu können.
Das LOEWE-Projekt „KISPo“ zielt in diesem Zusammenhang auf die Entwicklung einer auf Methoden der künstlichen Intelligenz basierenden Steuerung für Portalroboter zur Zu- und Abführung von Werkstücken an Produktionsmaschinen. Diese intelligente Steuerung passt sich selbstständig an Veränderungen in der Produktion an und ermöglicht so einen stets optimalen Betrieb. Diese Autonomie macht zeit- und kostenintensive manuelle Anpassungen der Steuerungslogik überflüssig, die zudem den laufenden Betrieb stören. Zudem kann die Produktion schnell und flexibel auf Störungen in der Produktion oder veränderte Marktbedingungen reagieren.
Die Forschungspartner – bestehend aus Mathematikern der Hochschule Darmstadt (h_da), der SimPlan AG und dem Automatisierungsexperten Fibro Läpple Technology – möchten solche intelligenten Steuerungssysteme für einen bestimmten Typ von Produktionsanlagen entwickeln. Der Projekttitel „KISPo“ steht für „KI-Methode zur Steuerung von digitalen Portalroboter-Zwillingen“.
In Portalanlagen werden Werkstücke, wie zum Beispiel der gegossene Rohling eines Elektromotors, von einer Bearbeitungsstation zur nächsten transportiert. An jeder Station wird ein Arbeitsschritt oder ein Bauteil hinzugefügt. Der Transport erfolgt in Schlitten, die mit Greifarmen ausgestattet sind und über ein Schienensystem von Station zu Station fahren. Die Palette der damit hergestellten Produkte ist breit gefächert und reicht von Getrieben für Windkraftanlagen bis hin zu Komponenten für Züge. Größere Anlagen dieser Art füllen ganze Fabrikhallen.
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Mehr InformationenDie angestrebte technologische Lösung bietet klare Wettbewerbsvorteile: Die Produktion wird flexibler, die Unternehmen können schneller auf Veränderungen im Markt und in den Lieferketten reagieren und damit effizienter und nachhaltiger arbeiten. Die Software, an der das Konsortium arbeitet, wird in der Entwicklungsphase anhand der von SimPlan entwickelten Simulationsmodelle trainiert. Wenn der Software-Prototyp dann zum ersten Mal eingesetzt wird, ist das System bereits gut trainiert und kann schwierige Situationen meistern. Im praktischen Einsatz lernt es dann weiter.
Die drei Akteure aus Wissenschaft, Softwareindustrie und Anlagenbau sehen in der gemeinsamen Forschung die Chance, das Thema Reinforcement Learning in der mittelständischen Wirtschaft zu verankern.
Dem Projektkonsortium gehören die folgenden Partner an:
Das Forschungsprojekt wird im Rahmen des LOEWE-Projekts „KISPo“ gefördert.
Die Förderung begann im Januar 2022 und wird zwei Jahre und drei Monate dauern.