EXIST AuRora

Forschungstransfer

Offline-Programmierung

Wer mit Industrierobotern automatisiert, wird die Vorteile von Offline-Programmierumgebungen (OLP) kennen und für sich nutzen. Viele Anlagenbetreiber, Anlagenbauer und Systemintegratoren bereiten Ihre Roboterprogramme innerhalb dieser Umgebungen vor, um beispielsweise den Stillstand der Produktionslinien bei Anpassungen zu verkürzen, die Machbarkeit der Anwendung zu prüfen oder die Taktzeit abzuschätzen. Prozessabhängige Effektivbewegungen können heute vergleichsweise schnell erzeugt werden. Die Prozesse sind bekannt, die Erfahrungen der Prozesstechniker geben die notwendigen Parameter vor.

Zeitfresser in der Offline-Programmierung

Doch können die Prozesspfade mit diesem Werkzeug in dieser Konfiguration überhaupt vollständig abgefahren werden ohne einen Programmabbruch in der Robotersteuerung auszulösen? Gibt es überhaupt eine Konfiguration die das kann? Kann der Roboter überhaupt zwischen mehrerer Teilprozessen kollisionsfrei wechseln? Ist bei diesem Wechsel ein Konfigurationswechsel nötig? Was ist überhaupt die schnellste Reihfolge der Teilprozesse? Kollidiert der Roboter zwischen den programmierten Stützstellen mit sich selbst oder der Umgebung?

Offline-Simulation des Roboterprogramms

Diese und andere Herausforderungen löst ein Roboterprogrammierer. Er simuliert seinen Lösungsansatz innerhalb seiner OLP-Software. Bricht die Simulation mit einer Fehlermeldung ab, reagiert er durch Anpassung und prüft das Programm erneut bis zur nächsten Fehlermeldung. Dieser iterative Workflow kostet je nach Aufgabenstellung viel Zeit und hängt zusätzlich noch von den Fähigkeiten des Roboterprogrammierers ab. Wird eine Änderung des Werkstücks vorgenommen oder soll eine zweite Variante der Anlage bewertet werden, fällt im ungünstigsten Fall ein ähnlicher Aufwand nochmals an. Und dabei besteht immer die Möglichkeit, dass es eine alternative Lösung mit einer schnelleren Taktzeit gibt.

Was wir verbessern

Unsere Algorithmik kann innerhalb von Minuten automatisiert überprüfen, ob Lösungen für die vorhandene Anwendungssimulation existieren. Ist dies der Fall, so wird über eine Taktzeitoptimierung die schnellste gefundene Lösung in die OLP-Software eingespielt. Der Programmierer kann diese mit seinem gewohnten Workflow überprüfen und weiterbearbeiten.

Aktuell evaluieren wir unsere Forschung anwenderseitig innerhalb der OLP-Umgebungen Artiminds RPS und KUKA.Sim 4.3, indem wir hier die folgenden Ansätze bereitstellen:

• Automatische Pfaderzeugung für kollisionsfreie Zustellbewegungen zwischen Effektivbewegungen
• Automatische Korrektur fehlerhafter Effektivewegungen aufgrund ungeeigneter Roboterkonfigurationen und -Orientierungen
• Taktzeitverringerung durch optimale Aufgabensequenzierung und Optimierung der Zustellbewegungen auf Grundlage eigener RCS-Computing-Module

Mehr Projektdetails gibt es hier.

Was wir suchen

Das Feld der Roboterhersteller und -anwender ist vielfältig. Für die Evaluation unserer Algorithmik sind wir auf der Suche nach Partnern, welche ihre Produktion selbst mit Industrierobotern automatisieren oder dies als Dienstleistung für andere Unternehmen anbieten. Weiterhin sind wir an Informationen bzw. Kooperationen interessiert, welche uns beim Finden der genannten Anwendungsszenarien bzw. der Unternehmen helfen können.

Zusätzlich rücken im aktuellen Projektfortschritt Verwertungsszenarien in den Fokus. Unsere Ansätze sind sehr vielversprechend und die Nachfrage ist bereits in diesem frühen Stadium vorhanden. Es ist unwahrscheinlich, dass diese kurzfristig anderweitig gedeckt werden kann. Deshalb suchen wir Partner und Kooperationen, welche in diesem Bereich mit uns die vorhandenen Innovationen nutzen und weiterentwickeln wollen.

Seit dem 01.09.2023 haben wir eine Förderung über den EXIST Forschungstransfer. Die Ergebnisse des Vorgängerprojektes VIP+ AuRora werden nun in EXIST AuRora weitergenutzt und ein Robotik Startup soll gegründet werden.

Interesse geweckt? Schreibt einfach uns an! Kontakt

Zusätzliches Potenzial unserer Algorithmik

Neben den genannten Verbesserungen, bietet die aus unserer Forschung entstandene Algorithmik zusätzlich das Potenzial auf weitere Anwenderfragen Antworten zu liefern. Hierzu schauen wir perspektivisch auf die Bereiche

• Automatische Roboterauswahl für vorhandene Effektiv-Pfade
• Automatische Platzierungsvorschläge von Robotern in der Simulationsumgebung
• Automatische Platzierung von Effektiv-Pfaden im Arbeitsraum des Roboters
• Überprüfung und Verbesserung bereits existierender Lösungen
• Abfahrbarmachung von CNC Code auf Industrierobotern
• Erweiterung der automatischen Programmierung zur automatische Umgebungsplanung des Industrieroboters