Projekt Valeri, Bild: Kuka

José Navarro, IDPSA und José Saenz vom Fraunhofer IFF prüfen, wie Valeri das Dichtmittel auf ein Flugzeugbauteil aufgebracht hat. Bild: Kuka

Koordiniert vom Fraunhofer-Institut für Fabrikbetrieb und -automatisierung IFF in Magdeburg wollten die Experten insbesondere die Aufgaben in der Produktion automatisieren, die die Gesundheit des Menschen gefährden oder die sehr monoton und körperlich anstrengend sind. Auch Aufgaben im Flugzeugbau, die durch viele Fertigungsschritte hindurch immer wiederkehren, sollen zukünftig von einem einzelnen mobilen Roboter ausgeführt werden. Ersetzen sollen die Roboter die Fachkräfte nicht, sondern sie entlasten, ihnen assistieren und sie bei ihren Aufgaben unterstützen.

Im Valeri-Projekt (Validation of Advanced, Collaborative Robotics for Industrial Applications) haben die Forscher die technischen Voraussetzungen dafür geschaffen, dass Mensch und Roboter nebeneinander arbeiten können. Am Beispiel des Auftragens der Dichtmasse am Flugzeugrumpf und beim Prüfen von Bauteilen haben sie am Airbus-DS-Standorte in Sevilla damit bewiesen, dass zukünftig Zäune und andere Schutzeinrichtungen aus den Produktionsstätten verschwinden können.

Menschen und Roboter arbeiten dann direkt nebeneinander, vielleicht sogar an demselben Bauteil und sind dennoch voneinander unabhängig. Mit dem Einbau eines zweiten Prüfsensors in dem Valeri-Robotersystem haben die Projektpartner darüber hinaus gezeigt, dass sich das System auch in anderen Fertigungsprozessen des produzierenden Gewerbes im Allgemeinen einsetzen lässt.

Am Valeri-Projekt sind die industriellen Anwendern Airbus DS und FACC, dem Hersteller von Industrierobotern Kuka Robotics , dem Systemintegrator IDPSA und den Forschungspartnern Profactor und Prodintec beteiligt. Das Projekt wird durch die Europäische Kommission im RP7 “Fabriken der Zukunft” mit rund 3,6 Millionen Euro gefördert.

Mehr Flexibilität

Großbauteile werden heute an einer feststehenden Fertigungszelle in der Produktion von Menschen bearbeitet. Über mehrere Tage hinweg montieren und prüfen Arbeitskräfte die Bauteile in mehreren Schichten. Spezialisierte, stationäre Robotersysteme sind in einem solchen Produktionsumfeld nicht wirtschaftlich. Das soll sich zukünftig ändern: Ein mobiler Roboter kann ähnliche Aufgaben an mehreren Arbeitsplätzen übernehmen. Deshalb benötigt das Valeri-System höhere Flexibilität im Vergleich zu traditionellen stationären Industrierobotern.

Das Projekt hat sich auf drei exemplarische Aufgaben konzentriert: das Auftragen der Dichtmasse entlang einer Nut, das Kontrollieren im Anschluss und das Prüfen geflochtener CFK-Bauteile. Während die ersten zwei Anwendungen eng miteinander verbunden sind, hat das Valeri-Konsortium eine dritte Anwendung ausgewählt, um die allgemeine Flexibilität des Systems zu zeigen. Der Roboter ist in der Lage, Werkzeuge zu wechseln. Dazu lässt sich die Programmierung zur Ausführung von völlig neuen Prozessen schnell und intuitiv vornehmen

Die Vorteile mobiler Roboter im Flugzeugbau sehen Sie hier (Quelle: Fraunhofer IFF):