Forschung für den Mittelstand - Die IGF-Projektdatenbank

Flexibilisierung von ROboteroperationen in der Montage durch eine Ontologie- und KI-basierte Methodik mit integriertem Expertenwissen (ROOKIE)

Auch wenn Argumente für die Automatisierung von Fertigungsprozessen sprechen, setzen vor allem KMU in der Montage häufig noch manuelle Prozesse ein. Ursachen können eine hohe Variantenvielfalt, kurze Lebenszyklen und kleine Losgrößen sein, die eine Automatisierung unwirtschaftlich machen. Eine Technologiekombination, welche das Potential hat, dem entgegenzuwirken, ist die KI-basierte Robotik. Roboter-basierte Applikationen können dadurch deutlich flexibler, robuster und autonomer implementiert werden. Somit lässt sich eine Automatisierung auch bei geringer Stückzahl rechtfertigen und die Gefahr von Fehlinvestitionen reduzieren. Um diese Potentiale für KMUs zugänglich zu machen, müssen allerdings einige Einstieghürden überwunden werden. Herausforderungen sind etwa die erforderliche Datenqualität- und -quantität sowie die mangelnde Expertise in den Bereichen Datenprozesse, KI und Robotik.

Im Rahmen des Vorhabens „ROOKIE“ sollen diese genannten Hürden gesenkt werden. Ausgehend von den aktuellen Vorarbeiten von FVP und WZL sollen in ROOKIE diverse ML-Verfahren zu einer holistischen Methodik kombiniert werden, welche die Flexibilität, Autonomie und Robustheit der Planung, Inbetriebnahme und Durchführung von Roboter-basierten Montageoperationen steigert. Die Methodik kombiniert einen Ontologie-basiertem Modellierungsansatz, eine synthetische Datenerzeugung mit KI-basierten Montagemodulen. Durch diesen ganzheitlichen Ansatz und die Bestrebung Fachwissen von Montageexperten in die Planung und Inbetriebnahme mit einzubeziehen, sollen die Potentiale von KI-basierter Robotik für KMU nutzbar gemacht werden. Die entwickelten Lösungen werden in einem Demonstrator in industrienahen Szenarien validiert und evaluiert, um dessen Funktionsfähigkeit zu zeigen und einen Transfer zu ermöglichen.

Für KMU ergibt sich damit die Möglichkeit, deutlich agiler auf veränderliche Marktbedingungen zu reagieren und gleichzeitig die Wirtschaftlichkeit der Produktion deutlich zu steigern.