The project ZAero coordinated by PROFACTOR was nominated as one of the finalists of the JEC innovation award.
The project consortium developed technologies for zero defect manufacturing of large composite parts.
Visit PROFACTOR at the JEC 2019 in Hall 5, Booth S66. The JEC takes place from March 12-14, 2019 in Paris.
Zero-defect manufacturing of composite parts
In the aerospace industry, very large components (e.g. wing covers) are made of carbon fiber composite materials. Different challenges are related to the processing of such materials. The complexity that comes with carbon fiber composites often leads to anomalies and defects during production. The EU project ZAero developed intelligent inspection technology to detect problems in production at an early stage. The ZAero project aims for 30-50% boost in productivity via inline AFP and ADMP inspection, simulated part performance and decision support tools. The technology will be showcased at the JEC (Hall 5, Booth S66).
Very high quality standards have to be met in the aerospace industry. In order to guarantee production of defect-free components, a great deal of effort needs to be put into quality control. Lightweight carbon fiber reinforced plastics (CFRP) components are nowadays largely used in the aerospace industry. Production of such parts requires multiple stages of processing, each of which needs to be done with great care.
Continuous process monitoring for zero defects
In order to avoid defects during production, the EU project ZAero developed technologies for consistent monitoring of production. This is based on sensors for fiber orientation measurement and 3D profile scanning that perform inline monitoring during the lay-up process. In addition to this, data from the following production stages (infusion, curing) is collected in a manufacturing database. This database represents a “digital twin” of the real part as manufactured. Intelligent data processing and mechanical simulation provide information about the severity of defects.Logistical simulation delivers information about the part flow and overall production performance. This enables a global view on the production and reveals how defect rates and re-work decisions affect, for example, completion time of a specific order.
Industrial reference implementation
Installation of monitoring systems into industrial environments were done at the facilities of Danobat and FIDAMC. The deployed sensor systems were demonstrated to work well in the respective environments. Data collection, simulation, and decision support modules were successfully demonstrated. Experiments showed that the future production of up to 60 passenger planes per month will be possible with the technologies developed within the project.
PROFACTOR is an Austrian research company located in Steyr and focuses on developing new methods for integrated production technologies. In the field of composite part production, the technological focus is on zero defect manufacturing. PROFACTOR offers sensor systems for fibre orientation measurements, AFP and ADMP monitoring, surface inspection and thermography. Visit us at booth S66 in hall 5.
ZAero Zero-defect manufacturing of composite parts in the aerospace industry
Coordinator PROFACTOR GmbH
Partners: Airbus Defence and Space GmbH, Dassault Systèmes SE, M Torres Diseños Industriales SA, IK4 – IDEKO S Coop, Danobat S Coop, FIDAMC
Duration: 2016 – 2019
Funding: EU Horizon 2020
Website: www.zaero-project.eu
Aus der industriellen Produktion sind Augmented-Reality-Technologien nicht mehr wegzudenken. Sie assistieren dem Menschen bei der Montage, zum Beispiel mit Projektionen, die Montageschritte anzeigen. In dem soeben gestarteten Forschungsprojekt VizARd soll die Technologie weiterentwickelt werden – an zwei sehr unterschiedlichen Praxisbeispielen: für die Qualitätsprüfung im Flugzeugbau und bei der Planung von chirurgischen Eingriffen am Menschen.
Vor bestimmten Operationen werden dreidimensionale Schnittbilder (z.B. Computertomografie, Magnetresonanztomografie) angefertigt, um diese exakt zu planen. Chirurgen sollen künftig durch eine im Projekt VizARd entwickelte Augmented-Reality-Lösung unterstützt werden. Diese Bilddaten können dann intuitiv und benutzerfreundlich direkt auf der Haut des Patienten am Ort des Einschnittes visualisiert werden.
Weichteilgewebe und Lageerkennung als Herausforderung
Die Herausforderung: Es gibt zwar viele und valide Daten vom Menschen und seinem „Innenleben“, allerdings ist der Mensch alles andere als ein starres „Objekt“ – die Lage von Hautoberfläche, Weichteilgewebe und den Organen verändert sich mit der Körperposition. Um diese forschungstechnischen Herausforderungen anzugehen, greift PROFACTOR auf Technologien zurück, die in den letzten Jahren für Assistenzsysteme entwickelt wurden, wie z.B. die bildbasierte Lageerkennung auf Basis von Deep-Learning-Technologien. Was bislang der Digitalisierung des Menschen, seines Werkzeugs und seiner Werkstücke in der Montagehalle gedient hat, wird nun auf den Menschen im Operationssaal übertragen, so Projektleiter Harald Bauer von PROFACTOR: „Das anvisierte Zusammenspiel von unterschiedlichen Schnittstellen für die Bediener geht weit über den Status quo bestehender Augmented-Reality-Technologie hinaus.“
Ein weiterer zentraler Aspekt ist die Verformung von Weichteilgewebe, die bei der Visualisierung von Bilddaten berücksichtigt werden muss. Der Projektpartner RISC Software GmbH aus Hagenberg hat bereits durch vorangegangene Projekte Erfahrung in der biomechanischen Modellierung im Medizinbereich. „Die Visualisierung von medizinischen Bildern direkt am 3D-Patienten – im Gegensatz zu einem 2D-Bildschirm – bildet die Grundlage für richtungsweisende Forschungsprojekte und Verbesserung bestehender Anwendungen im medizinischen Bereich“, sagt Stefan Thumfart, Projektkoordinator der RISC Software GmbH.
Zusammenarbeit mit MedUni Graz Der medizinische Projektpartner ist die MedUni Graz mit der Klinischen Abteilung für Plastische, Ästhetische und Rekonstruktive Chirurgie und der Universitätsklinik für Radiologie, die an der praktischen Implementierung mitwirken und die Anwendungsszenarien bereitstellen.
Benutzerfreundlichkeit ist auch für Chirurgen ein Thema Eine andere Herausforderung ist die Benutzerfreundlichkeit. Bauer erklärt: „Bei Chirurgen ist es nicht anders als bei Facharbeitern. Ein System wird nur dann akzeptiert, wenn die Bedienung des Systems intuitiven Charakter hat.“ Für die Gestaltung der Nutzeroberfläche der Software ist die Digitalagentur Netural verantwortlich. Das Unternehmen forscht seit Jahren intensiv im Bereich E-Health und medizinischer Technik. Besonders die benutzerfreundliche Anwendung von Mixed-Reality-Anwendungen steht im Fokus der Entwicklungen.
Die andere Dimension: Tragflächen von Flugzeugen Die industrielle Anwendung im Projekt hat wesentliche größere Dimensionen im Fokus – zum Beispiel die Tragflächen von Flugzeugen. Die Leichtbauteile aus Faserverbundwerkstoffen werden von Bildverarbeitungssystemen auf Fehler untersucht. Der Mensch soll durch die neuen Technologien schneller zu den virtuell markierten Fehlerstellen geleitet werden.
PROFACTOR koordiniert das Projekt PROFACTOR ist Koordinator des zwei Jahre dauernden Projekts mit vier Partnern und einem Volumen von 1 Million Euro. Bauer sagt: „Einen Technologietransfer, in diesem Fall von industriellen Anwendungen in die Medizintechnik, werden wir in Zukunft verstärkt im Auge haben.“
Projekname: VizARd (Visual Augmented Reality Assistant for Spatial Mapping)
Förderung FFG – ICT of the Future
Laufzeit November 2018 – Oktober 2020
Projektpartner
PROFACTOR GmbH
RISC Software GmbH
Medical University of Graz
Netural GmbH
Danobat S Coop
Qualität, Exklusivität und Sicherheit – an die hochwertige und edle Ausstattung von Business- und Private-Jets werden höchste Anforderungen gestellt. FACC deckt dabei alle Bereiche ab – vom Cockpit bis zur luxuriösen Kabine, von der Bordküche bis zum Crew-Ruheraum – und bietet maßgeschneiderte Innenraumlösungen sowie eine breite Auswahl an hochwertigen Materialien.
Für ein exklusives und ansprechendes Innenraum-Design sorgen oftmals Edelfurniere. Die Qualitätsüberprüfung dieser hochwertigen Oberflächen erfolgte bisher weitgehend subjektiv durch versierte Fachkräfte. Auch wenn deren qualifizierte Bewertung auf fachmännischem Know-how basiert, bleiben doch gewisse Unsicherheitsfaktoren bestehen. Um höchste Qualität gewährleisten zu können, soll die Überprüfung in Zukunft routinemäßig durch eine objektive Prüfmethode unterstützt werden.
Speziell auf diesen Anwendungsfall zugeschnitten wurde im Rahmen des Projekts „QualityGloss“ ein Prototyp eines Inspektionssystems entwickelt. Dieses ist mit moderner Sensorik ausgestattet, welche die Beschaffenheit der Bauteile erfasst. Die Daten werden auf Basis von speziellen Algorithmen ausgewertet. Mittels aufwendiger Analysen wurden Korrelationen zwischen menschlichen und datenbasierten Bewertungen untersucht und hergestellt. So wurde ein Messverfahren entwickelt, welches objektive Ergebnisse liefert und die Qualitätsbewertung durch die Fachkräfte untermauert.
Die Forschungsarbeit lieferte darüber hinaus wichtige Erkenntnisse zur optimalen Bewertung von den Oberflächen bzw. den Eigenschaften der verwendeten Lacksysteme. Die gewonnenen Daten fließen direkt in die Fertigungsabläufe ein und ermöglichen eine weitere Optimierung der Produktionsprozesse bzw. der Produktqualität. Die entwickelte Prüfmethode befindet sich bei FACC in der Serienerprobung und soll für den routinemäßigen Einsatz – in Zukunft auch für weitere Anwendungsfälle – weiterentwickelt werden.
Die PROFACTOR GmbH, ein Member of UAR Innovation Network, brachte in dieses Projekt ihr bestehendes Know-how in der Entwicklung von Sensorik und Algorithmen zur Auswertung ein bzw. konnte dieses weiter vertiefen. Die Flexibilität von Produktions- und Qualitätssicherungssystemen spielt in der Industrie in Hinblick auf eine individualisierte Produktion bzw. Losgröße 1 eine immer größer werdende Rolle. Mit der entwickelten Sensorik wurde eine höchst flexible Plattform geschaffen, welche künftig unterschiedliche Neuentwicklungen ermöglichen wird und einen wichtigen Beitrag in der Umsetzung von Industrie 4.0 bedeutet.
Heimsheim. 3D-Druck ist in aller Munde. Wie weit die Funktionsintegration gehen kann, haben die Partner des Forschungsprojektes DIMAP eindrucksvoll unter Beweis gestellt.
Als herausragendes Ergebnis des Forschungsprojektes DIMAP präsentiert cirp den weltweit ersten überwiegend mit PolyJetTM hergestellten, pneumatischen Roboter auf der Messe formnext 2018.
DIMAP ist ein fachübergreifendes, von der EU gefördertes Forschungsvorhaben zur Entwicklung von neuartigen 3D-Druckmaterialien, die in der PolyJetTM-Technologie zum Einsatz kommen. Im Projekt DIMAP, „Novel nanoparticel enhanced Digital Material for 3D Printing and their application shown for robotic and electronic industry“, an dem 12 Partner aus 5 Ländern beteiligt waren und von PROFACTOR koordiniert wurde, wurden Tinten genannte Materialien mit speziellen thermischen und elektrischen Leitfähigkeiten entwickelt. Sie sind in ihrer Beschaffenheit sowohl auf ausgewählte Druckköpfe, als auch maßgeschneidert für den zukünftigen industriellen Einsatz in Produkten abgestimmt.
Welches Potential in der 3D-Druck-Technik PolyJetTM mit neu entwickelten Materialien steckt, demonstriert eindrucksvoll der DIMAP SCARA Roboter, der auf der formnext erstmals der Öffentlichkeit präsentiert wird. SCARA ist die Abkürzung für Selective Compliant Assembly Robot Arm und bezeichnet einen horizontal agierenden Gelenkarmroboter. Das Projekt DIMAP steht für Novel nanoparticle enhanced Digital Materials for 3D Printing and their application shown for the robotic and electronic industry. Hier haben, koordiniert von PROFACTOR, 12 Partner aus 5 Nationen von 2015 bis 2018 neue Materialien für die PolyJetTM-Technologie entwickelt. Die Europäische Union förderte dieses Verbundvorhaben im Rahmen von Horizon 2020.
PolyJetTM ist eine 3D-Drucktechnik, bei der flüssige lichthärtende Kunststoffe – sogenannte Tinten – über Druckköpfe schichtweise aufgetragen und ausgehärtet werden. Es können gleichzeitig verschiedene Tinten in einer Schicht verarbeitet werden, um unterschiedliche Eigenschaften oder Farben in einem gedruckten Objekt zu vereinen. Ziel von DIMAP war es, Tinten mit ganz neuen Eigenschaftsprofilen zu entwickeln:
Elektrisch leitfähige Tinten mit Silbernanopartikeln, um Leiterbahnen zu drucken
Thermisch leitfähige Tinten mit keramischen Nanopartikeln, z.B. für die Kühlung von LEDs
Schäumbare Tinten für Leichtbauanwendungen
Tinten aus Polyimid für sehr hohe Temperaturbeständigkeit und exzellente chemische Beständigkeit
Um diese neuen Materialien zu drucken, entstand im Projekt ein prototypischer PolyJetTM Drucker mit erweiterten Verarbeitungsmöglichkeiten. PROFACTOR hat dabei die Prozesse für den Druck mit den keramische, hochfeste, belastbare, leitfähige oder hitzeresistente Hybridmaterialien entwickelt.
Die Praxistauglichkeit der neuen Rezepturen wurde an zwei Demonstratoren erprobt: An einer kundenspezifischen Leuchte und an einem pneumatisch betriebenen Roboter. Dieser DIMAP SCARA Roboter wurde von dem Unternehmen Festo, ein deutscher Anbieter von pneumatischer und elektrischer Automatisierungstechnik, entwickelt und in Betrieb genommen. Dabei handelt es sich um einen pneumatischen Roboter, dessen tragende und funktionelle Kunststoffkomponenten im PolyJetTM-Verfahren additiv gefertigt wurden. Zwei bewegte Achsen zeigen zwei unterschiedliche Lösungen für einen gedruckten rotatorischen Antrieb. Mehrere Strukturbauteile wie beispielsweise der Leichtbaugreifer wurden über Simulation mit Software der Firma Altair optimiert. Die additive Fertigung erlaubte eine hohe Funktionsintegration, eine geringe Anzahl an Bauteilen und eine besonders leichte Konstruktion.
Gabriel Dämmer, Projektmitarbeiter bei Festo, sagt: „Unabhängig davon, ob Additive Manufacturing für das Erstellen von Prototypen oder für die Herstellung von Endprodukten in Betracht gezogen wird, ist das Verständnis und die Integration der technologischen Fähigkeiten und Möglichkeiten in spezifische Designprozesse unerlässlich. Die Entwicklung des DIMAP SCARA gibt uns aus erster Hand Erfahrungen mit Multi-Material Additive Manufacturing im Bereich der pneumatischen Leichtbauroboter“.
Das Unternehmen cirp produzierte die Kunststoff-Komponenten des Roboters auf Anlagen aus dem Hause Stratasys. Zum Einsatz kamen sowohl neue Tinten der verschiedenen Partner als auch Standardmaterialien von Stratasys.
cirp zeige das einzige Exemplar des DIMAP Roboter auf der Messe Formnext (Halle 3.1 Stand F11 + G10).
Leo Schranzhofer, Projektleiter von DIMAP, sagt: „DIMAP gibt uns einen Einblick in die zukünftigen Möglichkeiten des PolyJetTM-Drucks, schön dargestellt mit dem Roboter DIMAP SCARA, entwickelt von Festo und gedruckt von cirp. Das Ergebnis von DIMAP öffnet die Tür zu einer neuen Generation von hochfunktionalen Produkten“.
cirp: Das Unternehmen mit Sitz in Heimsheim bei Stuttgart fertigt seit 1994 Kunststoffteile als Prototypen und Kleinserien für die unterschiedlichsten Industrien mit additiver Fertigung und im Spritzguß. Zu den Verfahren im Hause cirp gehören PolyJetTM, Stereolithographie, Lasersintern, FDM, Vakuumgießen, CNC-Fräsen. www.cirp.de Standnummer auf der Formnext: Halle 3.1 Stand F11 + G10
Festo: Die Festo AG ist gleichzeitig Global Player und unabhängiges Familienunternehmen mit Sitz in Esslingen am Neckar. Das Unternehmen liefert pneumatische und elektrische Automatisierungstechnik für 300.000 Kunden der Fabrik- und Prozessautomatisierung in über 35 Branchen. Produkte und Services sind in 176 Ländern der Erde erhältlich. Weltweit rund 20.100 Mitarbeiter in 61 Ländern mit über 250 Niederlassungen erwirtschafteten 2017 einen Umsatz von ca. 3,1 Mrd. €. Davon werden jährlich rund 8 % in Forschung und Entwicklung investiert. Im Lernunternehmen beträgt der Anteil der Aus- und Weiterbildungsmaßnahmen 1,5 % vom Umsatz. Lernangebote bestehen aber nicht nur für Mitarbeiter: Mit der Festo Didactic SE bringt man Automatisierungstechnik in industriellen Aus- und Weiterbildungsprogrammen auch Kunden, Studierenden und Auszubildenden näher. www.festo.com
PROFACTOR: PROFACTOR ist ein außeruniversitäres Forschungsunternehmen mit Standorten in Steyr und Wien, Österreich. PROFACTOR konzentriert sich in der Forschung auf zwei Schwerpunkte.
Der Fortschritt bei industriellen Assistenzsysteme und die Etablierung additiver Mikro/Nano-Fertigung sind für die Wettbewerbsfähigkeit der „Fabriken der Zukunft“ von elementarer Bedeutung. In beiden Forschungsfeldern können wir auf langjährige Expertisen aus nationalen und internationalen Forschungsprojekten aufbauen. www.profactor.at
Stratasys:
Stratasys ist ein weltweit führender Anbieter im Bereich der additiven Fertigung oder der 3D-Drucktechnologie und Hersteller von FDM® und PolyJet™ 3D-Druckern. Die Technologien des Unternehmens werden eingesetzt, um Prototypen, Fertigungswerkzeuge und Produktionsteile für die Industrie, einschließlich Luft- und Raumfahrt, Automobil, Gesundheitswesen, Konsumgüter und Bildung, herzustellen. Seit 30 Jahren helfen Stratasys-Produkte den Herstellern, die Entwicklungszeit, die Kosten und die Markteinführungszeit zu verkürzen, die Werkzeugkosten zu reduzieren oder zu eliminieren und die Produktqualität zu verbessern. Das Stratasys 3D-Druck-Ökosystem aus Lösungen und Fachwissen umfasst: 3D-Drucker, Materialien, Software, Expertendienstleistungen und On-Demand-Teileproduktion. Online unter: www.stratasys.com , http://blog.stratasys.com und LinkedIn.
Stratasys ist eine eingetragene Marke und das Stratasys-Siegel ist eine Marke der Stratasys Ltd. und/oder ihrer Tochtergesellschaften oder verbundenen Unternehmen. Alle anderen Marken sind Eigentum ihrer jeweiligen Inhaber.
Am 15. November 2018 wurde die Ausstellung „Arbeit & Produktion“ von Generaldirektorin des Technischen Museums Wien Gabriele Zuna-Kratky mit rund 400 Gäste aus Wirtschaft, Wissenschaft und Kultur eröffnet.
Die Ausstellung „Arbeit & Produktion. weiter_gedacht_“ wird ab 16. November 2018 auf insgesamt rund 1.000 m² die wesentlichen Themen über die Zukunft der Arbeit und Produktion beleuchten. Von der hochautomatisierten Fertigung bis zur Handarbeit, von visionären Höhenflügen bis zu beängstigenden Abstürzen, vom historischen Objekt bis hin zum „Maker-Space“ der Zukunft. Und das für Jung und Alt.
PROFACTOR ist Sponsor der Ausstellung und hat als F&E-Experte für Robotik und funktionelle Oberflächen an der Ausstellung mitgewirkt. Der individualisierte Schuh, der mit roboter-basierter Inkjet-Druck bedruckt wurde, ist gleich im Eingangskapitel „individuell bestellen“ des Ausstellungsteils „In Produktion“ (auf E2 in der Osthalle) zu sehen.
Die interaktive Ausstellung „Arbeit & Produktion“ setzt sich mit dem Thema in drei unterschiedlichen Ausstellungsbereichen auseinander:
Der Ausstellungsbereich IN PRODUKTION blickt hinter die Mechanismen der industriellen Produktion und thematisiert aktuelle Entwicklungen und Trends aus Forschung und Industrie. Dieser Bereich wird bis Juni 2020 zu sehen sein.
Die seit 2011 bestehende Dauerausstellung zur Arbeitswelt mit dem Titel IN ARBEIT ist aktualisiert und themenspezifisch erweitert worden. Der Bereich beleuchtet nun auch Aspekte der
modernen Produktion und deren historische Entwicklung.
Mit der neuen Ausstellung lädt erstmals auch ein interaktiver Workshopbereich zum SelbstAusprobieren ein. Im sogenannten techLABstehen den BesucherInnen moderne Fertigungstechnologien wie 3D-Drucker oder Lasergravur- bzw. -schneidemaschinen zur Verfügung. Unter Anleitung oder auch komplett selbständig soll sich die eigene Kreativität entfalten und es können ganz persönliche Produkte entstehen.
Ergänzend zur Ausstellung können die BesucherInnen unterschiedlichster Altersstufen die vielfältigen
Facetten des Themenbereichs Arbeit und Produktion in Workshops und Führungen näher kennenlernen.
Der neue Kollege ist ein Roboter. Und am Mittwoch, den 22. November, konnte man ihn bei PROFACTOR kennenlernen. Das Forschungsunternehmen öffnete an diesem Tag sein Robotik-Labor für die Öffentlichkeit. Im Rahmen der der euRobotics Week zeigten Forschungseinrichtungen und Industriebetriebe in ganz Europa, was Roboter können und was wir können sollten, um mit Ihnen umgehen zu lernen.
Mehr als 80 Besucher nutzen die Gelegenheit einen Einblick in die Fabrik der Zukunft zu bekommen. An einer Station könnten die Besucher beispielsweise erleben, wie man Roboter mit Hilfe des PROFACTOR XRob Systems für neue Aufgaben programmiert. Das System wurde entwickelt, um in der Industrie in Minutenschnelle für neue Aufgaben bereitzustehen. An einer anderen Station wurde anschaulich dargestellt, wie ein Assistenzsystem menschliche Aktivitäten erkennt und darauf reagiert.
Am 27. und 28. September fand im Museum Arbeitswelt in Steyr mittlerweile vierten Mal das Symposium Add+it statt. Rund 100 Teilnehmer aus Industrie und Wissenschaft tauschten sich auf höchstem Niveau zum Thema Additive Fertigung und dem 3D-Druck von Kunststoffen aus.
Das Format mit einer Mischung aus Vorträgen im Plenum und vertiefenden Sessions in kleineren Gruppen hat sich bewährt. Der Teilnehmer Mix aus Wissenschaft und Industrie war wieder sehr ausgewogen, das zeigt, dass wir die Veranstaltung richtig gewichten. B2B-Meetings vor der Veranstaltung haben den Austausch noch weiter angeregt.
Das Symposium wird sich weiterhin auf den 3D Druck von Kunstoffen beschränken. Der Informationsgrad und die Informiertheit ist auch bei den Teilnehmern aus der Praxis sehr hoch. Die einzige Überlegung ist: wie können wir zusätzlich zum Symposium auf höchstem Standard Personen aus der zusätzlich Industrie einbinden, die sich zum Thema und den Möglichkeiten erstmals informieren wollen.
4 Millionen Euro Projekt gemeinsam mit FACC, voestalpine Böhler Aerospace und Centro Ricerche Fiat
STEYR. Das Forschungsunternehmen PROFACTOR hat das dreijährige EU-Forschungsprojekt SPIRIT an Land gezogen. Gemeinsam mit acht Partnern aus Wissenschaft und Industrie, unter anderem mit FACC, voestalpine Böhler Aerospace und Centro Ricerche Fiat soll eine neue Generation von Inspektionsrobotern entstehen. Sie sollen in der Industrie für völlig unterschiedliche Inspektionsaufgaben eingesetzt werden können – und zwar ohne Programmierung.
„Das Ziel des Projekts ist klar: weg vom zeitaufwendigen und teuren Programmieren, hin zum einfachen Konfigurieren einer Aufgabe für die Maschine“, sagt Christian Eitzinger. Er leitet die Abteilung Machine Vision bei PROFACTOR. Das Unternehmen hat langjährige Erfahrung sowohl mit industrieller Bildverarbeitung zur Qualitätskontrolle als auch mit Robotik. In den letzten Jahren widmete sich PROFACTOR der Verknüpfung von Inspektion und Robotik. Unter anderem im Projekt Thermobot, in dem zum Beispiel Kurbelwellen robotisch inspiziert werden. Die Herausforderung bei Bauteilen mit komplexen Geometrien ist die Pfadplanung für den Roboter. Er muss den Sensor so führen, dass die gesamte Oberfläche des Bauteils erfasst wird.
Pfadplanung von Technologie abhängig
Die Pfadplanung ist auch in hohem Maße von der eingesetzten Sensorik abhängig. Eitzinger: „Bei der Wärmefluss-Thermographie ist eine zeitliche Verzögerung essenziell, bei Röntgentechnologien ist das irrelevant, dafür müssen hier wieder völlig andere Voraussetzungen für den sensorführenden Roboter berücksichtigt werden als etwa bei Kameras zur Oberflächeninspektion.“
SPIRIT hat „Universalmaschine“ im Fokus
Im Projekt SPIRIT soll ein Roboter entstehen, der mit unterschiedlichsten Inspektionssystemen bestückt werden kann: Kameras zur Oberflächenkontrolle, Wärmebildkameras für Rissprüfungen, Röntgensensoren, 3D-Sensoren zur Vollständigkeitskontrolle. Eitzinger: „Wir entwickeln die Software, die dem Roboter eine automatische Pfadplanung für jede dieser unterschiedlichen Prüfaufgaben ermöglicht.“ Das System wird lediglich mit den CAD-Daten der Arbeitszelle – um Kollisionen zu vermeiden – und dem CAD-Modell des Bauteils gespeist und berechnet automatisch und je nach Sensorik und Prüfaufgabe den Pfad für den Roboter.“
Beim Industriepartner Centro Ricerche Fiat darf sich das Bauteil während der Prüfung sogar bewegen. Im konkreten Fall ist das ein Motor am Band, bei dem eine 3D-Vollständigkeitskontrolle prüft, ob Stecker, Kabel und Schläuche ordnungsgemäß und vollzählig montiert wurden.
Reaktive Pfadplanung
Zusätzlich soll das System mittels reaktiver Pfadplanung in Echtzeit auf nötige Optimierungen reagieren können. Das ist bei Abweichungen des CAD-Modells vom tatsächlichen Bauteil – etwa durch Verformungen – der Fall. Darunter fällt auch die Optimierung der Sensorposition – zum Beispiel bei der Röntgenprüfung von Wabenstrukturen oder ähnlichem im Inneren eines Bauteils.
Interessante Technologie für KMU
Die Industriepartner in dem Forschungsprojekt sind zwar namhafte Konzerne, das System soll letztlich jenen – auch kleinen und mittleren – Unternehmen zu Gute kommen, die sich Automatisierung wegen kleiner Losgrößen und der bislang oft noch teuren Programmierung von Robotern nicht leisten können.
Projektdaten
Akronym: SPIRIT
Titel: A software framework for the efficient setup of industrial inspection robots
Digitalisierung und Industrie 4.0 bieten enorme Chancen, bringen aber auch Herausforderungen mit sich. Die Industrie fordert Innovationspartner, die sie kompetent und ganzheitlich auf diesem Weg begleiten. Mit der Zusammenarbeit von der in Steyr ansässigen Forschungsschmiede PROFACTOR GmbH, AIT Austrian Institute of Technology GmbH und Upper Austrian Research GmbH (UAR) wird dieser Forderung Rechnung getragen.
Steyr, 19.06.2018. Zwischen den Forschungsunternehmen AIT und PROFACTOR bestehen große Synergien – sowohl im Hinblick auf das Lösungsspektrum als auch die Kundenstruktur. Eine langfristige und strategische Zusammenarbeit erlaubt, das zugrundeliegende Potenzial zu heben. Dadurch kann das Forschungsportfolio noch intensiver an den Bedürfnissen der Industrie ausgerichtet und ein entsprechend gesamtheitliches Lösungsspektrum angeboten werden. Das AIT als Österreichs größte außeruniversitäre Forschungseinrichtung hält nun 51 Prozent der Anteile an der Steyrer Forschungsschmiede PROFACTOR und ist damit gemeinsam mit der Forschungsleitgesellschaft des Landes OÖ, der UAR, Eigentümer des Unternehmens.
„Wir müssen als Innovationsstandort auf internationaler Ebene unseren entscheidenden Wettbewerbsvorteil weiter ausbauen. Diesen gilt es auch langfristig zu halten. Dafür braucht es ein tragfähiges und interdisziplinäres Forschungsnetzwerk – auch über die Bundesländergrenzen hinweg“, betont Landeshauptmann-Stellvertreter Dr. Michael Strugl, MBA die Zusammenarbeit zwischen den Forschungsunternehmen und dankt zugleich der UAR, der Forschungsleitgesellschaft des Landes OÖ, für die professionelle Begleitung im Prozess. Dr. Hannes Androsch, Aufsichtsratsvorsitzender des AIT: „PROFACTOR und AIT haben in den relevanten Themenfeldern gemeinsame Kunden und verfügen nunmehr über sich gegenseitig ergänzendes Forschungsportfolio. Eine enge Zusammenarbeit wird daher vom Start weg die Potenziale heben, woraus sich eine starke Win-Win Situation am Markt ergibt.“
Industrie fordert kompetente Lösungspartner
Mit über 20 Jahren Forschungskompetenz in der Industrie setzt PROFACTOR auf zwei Schwerpunkte: Industrielle Assistenzsysteme und Additive Mikro-/Nano-Fertigung. Mit den Themen Bildverarbeitung, Digitalisierung und flexible Robotik dockt PROFACTOR in synergetischer Weise an das AIT an. Durch die Zusammenarbeit ergibt sich ein breites und gesamtheitliches Lösungsspektrum. Dies wird stark von der Industrie nachgefragt und gefordert.
Standort Steyr wird Forschungsknotenpunkt
In zukunftsweisenden Kompetenzfeldern soll am Standort Steyr weiter investiert werden, um gemeinsam in strategischen Bereichen in die internationale Top-Liga vorzudringen. Die Region Steyr soll zu einem international sichtbaren Forschungsknotenpunkt im Bereich Automatisierung und Assistenzsysteme ausgebaut werden. Die Unternehmen haben einige gemeinsame Kunden – grundsätzlich ergibt sich aber ein sehr ergänzendes Bild. Beide Partner profitieren von der Erweiterung ihres Firmennetzwerks. Mit der AIT-Tochter am Standort Oberösterreich, dem LKR Leichtmetallkompetenzzentrum Ranshofen, besteht bereits eine solide Achse zwischen Wien und Oberösterreich. Durch die Zusammenarbeit mit PROFACTOR etabliert das AIT eine weitere Schnittstelle zu Österreichs industriestärkster Region.
Vernetzung der Top-Player
Mit der angekündigten Auflösung der Vereinigung zur Förderung der Modernisierung der Produktionstechnologie in Österreich (VPTÖ) – ehemalige Miteigentümerin der PROFACTOR – brachte die UAR in einem Strategieprozess die Zusammenarbeit ins Rollen. „Daraus ergibt sich für PROFACTOR auch eine nahe Anbindung an das Institut für Automatisierungs‐ und Regelungstechnik (ACIN) der TU Wien, mit dem das AIT seit 2016 eine Kooperation pflegt. Unter dem Motto ‚Vom Sensor zur Entscheidung‘ deckt das ACIN ein breites wissenschaftliches Spektrum für die ‚Fabrik der Zukunft‘ ab. Das Institut zählt zu den international herausragenden universitären Forschungseinrichtungen im Themengebiet“, erläutert Androsch. Geleitet wird es von Univ.-Prof. Dr. Andreas Kugi, der in seiner Funktion als Vorstandsmitglied der VPTÖ das Unternehmen bereits strategisch begleitet hat. Mit seiner Expertise wird Kugi in dieser Konstellation weiterhin zur Ausrichtung des Unternehmens beitragen. Durch die Vernetzung dieser Top-Player und die Bündelung der Forschungsaktivitäten werden auch neue, industrierelevante Themen und Projekte entstehen.
Internationale Sichtbarkeit wird erhöht
„Steyr soll künftig noch mehr internationale Unternehmen, Fachkräfte und WissenschaftlerInnen anziehen. Die strategische Zusammenarbeit zwischen dem AIT und UAR mit PROFACTOR ist ein wesentlicher Meilenstein, den Standort abzusichern, weiter strategisch auszurichten und nachhaltig auszubauen. Auch international wird das zu noch mehr Erfolg führen“, ist LH-Stv. Strugl überzeugt.
28 EU-Projekte rund um Robotik hat das Steyrer Forschungsunternehmen PROFACTOR in den vergangenen zehn Jahren erfolgreich abgeschlossen. Mit seinen Einreichungen zu den teilweise stark überzeichneten Calls der Europäischen Union ist das Unternehmen überdurchschnittlich erfolgreich. Von der Performance der Steyrer Forschungsschmiede profitieren auch heimische Betriebe. 22 Unternehmen, vom KMU bis zum Konzern, waren in die Projekte eingebunden. Forschungsgelder von rund 15 Millionen Euro wurden von Brüssel an PROFACTOR vergeben.
„Wenn ein Unternehmen mit 75 MitarbeiterInnen wie PROFACTOR in einem Land wie Österreich bei einem Megathema wie Robotik reüssieren will, dann ist die intensive und seriöse Vernetzung mit den maßgeblichen Verbänden und Entscheidern in der Europäischen Union essenziell,“ sagt Dr. Christoph Breitschopf, Geschäftsführer von PROFACTOR. Dieser Verband bestimmt – in Abstimmung mit den politischen Entscheidungsträgern in Brüssel – maßgeblich, in welche Richtung sich die Robotik-Forschung der EU bewegt. Generalsekretär Reinhard Lafrenz war beim Robotic Talk im Rahmen des Interreg-Projektes Smart Factory Hub bei PROFACTOR in Steyr zu Gast, gemeinsam mit Landeshauptmann-Stellvertreter Michael Strugl, Forschern der Johannes Kepler Universität Linz und Vertretern von High-Tech Unternehmen wie BRP-Rotax und Keba. „Die Weiterentwicklung von Robotik – vor allem in Kombination mit künstlicher Intelligenz – ist ein wesentlicher Standortfaktor für die Industrie. Die Vernetzung von Forschungseinrichtungen mit der Wirtschaft und die Koordination von regionaler Politik und der EU sind immens wichtig. Es freut mich, dass das heute in Steyr geschieht und dass das funktioniert“, betont Wirtschafts- und Forschungsreferent LH-Stv. Strugl.
EU definiert vier Felder für Forschung
Lafrenz präsentierte unter anderem, auf welche Forschungsthemen die EU rund um Robotik und Automatisierung setzt:
1. Gesundheit und Pflege: Robotik und Automatisierung in der Gesundheit und Pflege ist vor allem wegen dem demographischen Wandels ein Muss. Unter anderem soll der absehbare Mangel an Pflegefachkräften damit abgefedert werden.
2. Landwirtschaftliche Lebensmittelproduktion: Automatisierung in der Landwirtschaft ist unter anderem ein Beitrag dazu, den Einsatz von Chemie in der Lebensmittelproduktion zu reduzieren.
3. Wartung und Instandhaltung: Roboter sollen vor allem die gefährliche, umständliche oder teure Inspektion von Infrastrukturanlagen (Kanäle, Pipelines, Kraftwerke etc.) übernehmen.
4. Agile Produktion: Robotik in der Fabrik stellt den Menschen in den Vordergrund. Priorität hat die Unterstützung des Menschen in der Produktion und die Auslagerung ergonomisch gesundheitsschädlicher Prozesse an die Maschine – vor allem vor dem Hintergrund des demographischen Wandels. Die flexible und intelligente Maschine ist Voraussetzung für eine Produktion in Losgröße 1 und letztlich das essenzielle Argument für den Industriestandort Europa.
„Der Fokus von PROFACTOR entspricht seit Jahren der ‚EU-Ideologie’ in Sachen Robotik für eine agile und flexible Produktion,“ sagt Andreas Pichler, Chief Technology Officer von PROFACTOR. „Den Verantwortlichen ist klar: Jeder Fortschritt in Richtung intelligente Maschine und künstliche Intelligenz in der Forschung ist ein Schritt zur Sicherung des Industriestandorts Europa.“ Die Veranstaltung habe jedenfalls gezeigt, so Pichler, dass in Sachen Robotik-Forschung in Oberösterreich kein Weg an PROFACTOR vorbeiführt.
Fakten zu Robotik und Beschäftigten – Österreich ist Nummer 14
Weltweit (letzte Erhebung: 2016) sind in der Industrie im Schnitt 7,4 Roboter je 1.000 Beschäftigen im Einsatz. Europa hat bei diesem Wert mit 9,9 Robotern die Nase vorne, dahinter folgen Nord- und Südamerika mit 8,4 und Asien mit 6,3.
Auffallend divergierend sind die Werte in Europa: In Deutschland sind 30,9 robotische Einheiten pro 1.000 Beschäftigten im Einsatz, in Österreich 14,4, in Großbritannien 7,1 und in Polen lediglich 3,2. Österreich belegt mit dieser Quote weltweit immerhin Platz Nummer 14 in Sachen Robotisierung.
Generaldirektionen der EU arbeiten zusammen
Die Veranstaltung zeigt, dass verschiedene Generaldirektionen der EU sinnvoll zusammenarbeiten. Der Robotik Talk wurde vom Projekt Smart Factory Hub im Rahmen des Danube Transnational Programms (www.interreg-danube.eu/approved -projects/smart-factory-hub) ermöglicht (DG Regio – Commission for Regional Policy). Die Robotik-Forschung wir vor allem von der DG CNCT (Commission for Digital Agenda) und der DG RDT (Commission for Research, Innovation and Science) betrieben
Cookie-Zustimmung verwalten
Wir verwenden Cookies, um unsere Website zu optimieren.
Funktional
Immer aktiv
Die technische Speicherung oder der Zugang ist unbedingt erforderlich für den rechtmäßigen Zweck, die Nutzung eines bestimmten Dienstes zu ermöglichen, der vom Teilnehmer oder Nutzer ausdrücklich gewünscht wird, oder für den alleinigen Zweck, die Übertragung einer Nachricht über ein elektronisches Kommunikationsnetz durchzuführen.
Vorlieben
Die technische Speicherung oder der Zugriff ist für den rechtmäßigen Zweck der Speicherung von Präferenzen erforderlich, die nicht vom Abonnenten oder Benutzer angefordert wurden.
Statistiken
Die technische Speicherung oder der Zugriff, der ausschließlich zu statistischen Zwecken erfolgt.Die technische Speicherung oder der Zugriff, der ausschließlich zu anonymen statistischen Zwecken verwendet wird. Ohne eine Vorladung, die freiwillige Zustimmung deines Internetdienstanbieters oder zusätzliche Aufzeichnungen von Dritten können die zu diesem Zweck gespeicherten oder abgerufenen Informationen allein in der Regel nicht dazu verwendet werden, dich zu identifizieren.
Marketing
Die technische Speicherung oder der Zugriff ist erforderlich, um Nutzerprofile zu erstellen, um Werbung zu versenden oder um den Nutzer auf einer Website oder über mehrere Websites hinweg zu ähnlichen Marketingzwecken zu verfolgen.
Das Projekt SPIRIT wird gefördert durch die Europäische Union im Forschungsrahmenprogramm Horizon 2020 unter Grant.No. 779431.
