Fraunhofer IML Anwendungszentrum

Mit digitalen Technologien lassen sich im Warentransport erhebliche Optimierungspotenziale erschließen. Die Vorteile einer dynamischen Disposition, die sich an die tatsächlichen Gegebenheiten anpasst, werden im Anwendungszentrum des Innovationslabors spielerisch auf einem Aktionsfeld im Miniaturformat veranschaulicht. Dabei zeigt sich: Die Kommunikation zwischen Hersteller bzw. Logistikzentrum und Lkw-Fahrer ist für die dynamische Disposition von entscheidender Bedeutung.

Der innovative ergonomische Arbeitsplatz unterstützt den Mitarbeiter aktiv bei der Arbeit und passt sich adaptiv an die jeweilige Arbeitssituation an. Er wird im Lager im Wareneingang und -ausgang eingesetzt. Hier werden u. a. Artikel in Kartons verpackt. – Die Lösung ist eine Entwicklung aus einem Transferprojekt des Innovationslabors.

Der Arbeitsplatz stellt sich auf jeden Mitarbeiter individuell ein. Eine Software erkennt, über welche Qualifikationen und Erfahrungen der Mitarbeiter verfügt. Je nach Wissenstand erhält der Mitarbeiter nur die für ihn persönlich relevanten Informationen Darüber hinaus passt sich die Höhe des Tisches automatisch an den Mitarbeiter an.

MODULE:

Module zur Qualitätskontrolle beim Wareneingang

Kamera zur Überprüfung der Waren

Abgleich von bestellter und kommissionierter Ware im Warenausgang

Augmented Reality zur Unterstützung bei der Verpackung
Gesteuertes Arbeitsplatz- und Raumlicht

Je heterogener die Artikel, die in einer Kartonage verpackt werden müssen, umso komplexer die Aufgabe: Der digitale Verpackungsassistent »PAsst« führt den Mitarbeiter mit einer LED-basierten Positionsanzeige intuitiv durch den Verpackungsprozess. – »PAsst« ist eine Entwicklung des Fraunhofer IML.

MENSCH-TECHNIK-INTERAKTION: Das System besteht aus herkömmlichen LED-Leisten, die in x- und y-Ausrichtung vollständig flach in einen Verpackungstisch eingelassen werden. Licht- und Farbsignale zeigen dem Mitarbeiter an, wie er die Artikel im Karton so platzsparend wie möglich verpackt. In ersten wissenschaftlichen Studien zur informatorischen Belastung (»Kognitive Ergonomie«) durch die Lösung bewerteten Mitarbeiter »PAsst« im Hinblick auf die wahrgenommene Leistung, ihre Frustration und Anstrengung sowie ihre körperliche und geistige Anforderung besser als eine Datenbrille. »Kognitive Ergonomie« ist ein neues Forschungsfeld von Fraunhofer IML und Leistungszentrum Logistik und IT.

Vorteile

Einfaches und günstiges System

Individuelle und effektive Unterstützung für den Mitarbeiter

Minimierung von Stress durch gezielte Anleitung

Reduzierung von Fehlern

Optimale Volumenausnutzung der Kartonage
Minimierung zusätzlichen Füllmaterials

500 Millionen Europaletten sind weltweit im Umlauf, mehr als 3 Milliarden Pakete werden allein Deutschland pro Jahr verschickt. Je mehr Pakete in einen Karton und je mehr Kartons auf eine Palette passen, umso ökonomischer und ökologischer ist der Transport. Der Demonstrator im Anwendungszentrum zeigt, wie Augmented Reality (AR) dabei helfen kann. – Die AR-unterstützte Palettierung ist eine Entwicklung des Fraunhofer IML.

MENSCH-TECHNIK-INTERAKTION: Datenbrillen unterstützen den Mitarbeiter dabei, eine Palette so platzsparend wie möglich mit Paketen unterschiedlicher Größen zu bepacken. Virtuell bereitgestellte Zusatzinformationen im Sichtfenster der Brille zeigen ihm Schritt für Schritt an, an welcher Stelle welches Paket passt.

VORTEILE

Individuelle Unterstützung für den Mitarbeiter

Minimierung von Stress durch gezielte Anleitung

Reduzierung von Fehlern beim Verpacken

Beschleunigung der Produktionsabläufe
Senkung von Kosten

Logistikzentren müssen heutzutage flexibel auf Änderungen des Marktes, der Produkte und der neuen Dienstleistungen reagieren. Deshalb wird es zunehmend wichtiger, Mitarbeitern das benötigte Wissen schnell und ohne Störungen des laufenden Betriebs zu vermitteln. Mitarbeitertrainings in der virtuellen Realität (VR) ermöglichen dies. Eine solche Virtual Reality-Lernumgebung ist Teil des Schulungs-, Weiterbildungs- und Planungsraums für Logistiker im Anwendungszentrum des Innovationslabors. – Die Software ist eine Entwicklung des Fraunhofer IML.

MENSCH-TECHNIK-INTERAKTION: Der Mitarbeiter taucht mit einer Datenbrille in eine virtuelle Welt ein, in der er sich frei bewegen kann. Insbesondere der Einsatz der innovativen Bewegungsplattform »Virtualizer« sorgt dafür, dass die virtuelle Welt als real empfunden wird. Der Mitarbeiter bewegt sich tatsächlich auf der Stelle, legt im simulierten Lager aber hunderte Meter zurück.

VORTEILE

- Positiv anregende, motivierende und lernförderliche Wirkung

- Entwicklung eines Verständnisses für wesentliche Abläufe

- Simulation auch seltener Arbeitssituationen

- Förderung der Sensomotorik

- Identifikation von Schwachstellen und Problemzonen im Lager
- Ggf. Anpassung der Arbeitsumgebung an die Bedürfnisse der Mitarbeiter

500 Millionen Europaletten sind weltweit im Umlauf, mehr als 3 Milliarden Pakete werden allein Deutschland pro Jahr verschickt. Je mehr Pakete in einen Karton und je mehr Kartons auf eine Palette passen, umso ökonomischer und ökologischer ist der Transport. Der Demonstrator im Anwendungszentrum zeigt, wie Augmented Reality (AR) dabei helfen kann. – Die AR-unterstützte Palettierung ist eine Entwicklung des Fraunhofer IML.

MENSCH-TECHNIK-INTERAKTION: Datenbrillen unterstützen den Mitarbeiter dabei, eine Palette so platzsparend wie möglich mit Paketen unterschiedlicher Größen zu bepacken. Virtuell bereitgestellte Zusatzinformationen im Sichtfenster der Brille zeigen ihm Schritt für Schritt an, an welcher Stelle welches Paket passt.

VORTEILE

- Individuelle Unterstützung für den Mitarbeiter

- Minimierung von Stress durch gezielte Anleitung

- Reduzierung von Fehlern beim Verpacken

- Beschleunigung der Produktionsabläufe
- Senkung von Kosten

Die Ladungssicherung, insbesondere von Schwerlasten, gehört zu den verantwortungsvollsten Aufgaben von Mitarbeitern in der Hafenlogistik. Unterstützung bietet ihnen ein digitaler Assistent zur Ladungssicherung. Über eine AR-Brille erhalten die Mitarbeiter Informationen, wie sie beispielsweise tonnenschwere Stahl-Coils in einem Frachtcontainer richtig sichern. – Die Lösung wurde am Fraunhofer IML im Forschungsprojekt »InnoPortAR« des Bundesverkehrsministeriums entwickelt.

VORTEILE FÜR UNTERNEHMEN: Die AR-gestützte Ladungssicherung leistet einen Beitrag dazu, die Wirtschaftlichkeit und Wettbewerbsfähigkeit trimodaler Terminals in Binnen- und Seehäfen zu verbessern.

ARBEITSWELT DER ZUKUNFT

- Informationen zur Unterstützung der Mitarbeiter

- Gezielte Optimierung von Anlernprozessen
- Punktuelle Unterstützung im Prozess

Je heterogener die Artikel, die in einer Kartonage verpackt werden müssen, umso komplexer die Aufgabe: Der digitale Verpackungsassistent »PAsst« führt den Mitarbeiter mit einer LED-basierten Positionsanzeige intuitiv durch den Verpackungsprozess. – »PAsst« ist eine Entwicklung des Fraunhofer IML.

MENSCH-TECHNIK-INTERAKTION: Das System besteht aus herkömmlichen LED-Leisten, die in x- und y-Ausrichtung vollständig flach in einen Verpackungstisch eingelassen werden. Licht- und Farbsignale zeigen dem Mitarbeiter an, wie er die Artikel im Karton so platzsparend wie möglich verpackt. In ersten wissenschaftlichen Studien zur informatorischen Belastung (»Kognitive Ergonomie«) durch die Lösung bewerteten Mitarbeiter »PAsst« im Hinblick auf die wahrgenommene Leistung, ihre Frustration und Anstrengung sowie ihre körperliche und geistige Anforderung besser als eine Datenbrille. »Kognitive Ergonomie« ist ein neues Forschungsfeld von Fraunhofer IML und Leistungszentrum Logistik und IT.

Vorteile

- Einfaches und günstiges System

- Individuelle und effektive Unterstützung für den Mitarbeiter

- Minimierung von Stress durch gezielte Anleitung

- Reduzierung von Fehlern

- Optimale Volumenausnutzung der Kartonage
- Minimierung zusätzlichen Füllmaterials

Mit dem Stapelbediengerät »Stack Access Machine«, kurz »SAM«, lassen sich einzelne Behälter vollautomatisch aus aufgetürmten Stapeln herausnehmen. Der Clou: Das Fahrerlose Transportfahrzeug (FTF) baut sich aus den Behältern sein Lager selbst, indem es sie auf dem Boden des Lagers direkt übereinanderstapelt. Weniger ist dabei mehr: Regale für die Behälter und Schienen für das Bedienfahrzeug – also eine fest verbaute Infrastruktur – macht »SAM« überflüssig. – »SAM« ist eine Entwicklung des Fraunhofer IML.

ARBEITSWELT DER ZUKUNFT: »SAM« ist aufgrund seiner innovativen Bauweise in der Lage, auf jeden einzelnen Behälter in einem Stapel direkt zuzugreifen. Darüber befindliche Behälter müssen zuvor nicht umgelagert werden. Das Gerät kann Behälter von bis zu 30 Kilogramm anheben und sich jederzeit auf unterschiedliche Behälterhöhen einstellen.

VORTEILE

- Automatisierung nahezu jedes Lagers – ohne große Investitionen

- Zeitlich begrenzter Einsatz im Weihnachtsgeschäft oder bei Produktionsspitzen
- Hohe Flexibilität des Lagers

Die (mangelnde) Transparenz im Lager stellt für kleine und mittlere Unternehmen eine große Herausforderung dar. Mit dem swarm-System – kurz für smart warehouse modules – kann das Lager heute permanent überwacht werden. Dazu werden smarte Kameramodule per Magnet an bestehenden Regalsystemen befestigt. Jede Lagerbewegung und jede Lagerbelegung lässt sich so nahezu in Echtzeit erfassen. – swarm ist eine Entwicklung des Fraunhofer IML und ein weiterer Schritt auf dem Weg zum »Intelligenten Regal«, der nächsten großen Entwicklung des Innovationslabors.

ARBEITSWELT DER ZUKUNFT: Transparenz ist einer der wichtigsten Faktoren für das Funktionieren der Social Networked Industry. Über das swarm-System erhält jeder Mitarbeiter im Lager genau die Informationen, die er für seine Arbeit benötigt.

VORTEILE AUF EINEN BLICK

- Dauerhafter Überblick über die Lagerbestände durch Kameraüberwachung

- Automatische Verbuchung aller Regalfachzugriffe
- Wegfall umständlicher und fehleranfälliger Buchungsprozesse

Dank seiner Grashüpferbeinekann der »Flexible Lifter for Intralogistics and Production«, kurz FLIP, im Lager Behälter und Behälterstapel direkt vom Boden aufnehmen. Mit dem gertenschlanken fahrerlosen Transportfahrzeug – derzeit ein Prototyp – sind Transporte im Lager bzw. zwischen Produktion und Lager auch bei besonders engen Platzverhältnissen möglich. – Der »Flexible Lifter for Intralogistics and Production«, FLIP, ist eine Entwicklung des Fraunhofer IML.

ARBEITSWELT DER ZUKUNFT: FLIP benötigt – anders als herkömmliche Systeme – keine Übergabestation für Behälter, sondern kann diese jederzeit an einer beliebigen Position abladen und aufnehmen. Dies ist ein weiterer Schritt auf dem Weg in die infrastrukturlose Intralogistik. Das innovative Lastaufnahmeprinzip ist bereits zum Patent angemeldet.

TECHNISCHE DATEN

- Neueste Sensortechnologie mit hoher Genauigkeit bei der Lokalisierung

- Leistungsfähiger Akku für einen Betrieb von bis zu neun Stunden

- Aufnahme von Nutzlasten mit bis zu 60 Kilogramm
- Extrem schmale Abmessung von 56 Zentimeter Breite (kaum breiter als der Behälter selbst)

Weg von schweren und starren Lagertechnikgeräten hin zu kleinteiligen, multifunktional einsetzbaren Fahrzeugen: Das kletternde Shuttle »RackRacer« bewegt sich selbstständig horizontal und diagonal im Regal – ohne Lift oder zusätzliche Schienen. Dabei helfen ihm so genannte Raupenelemente, die sich im Regal auf einzelnen Auflagepunkten abstützen. – Der »RackRacer« ist eine Entwicklung des Fraunhofer IML.

ARBEITSWELT DER ZUKUNFT: Der »RackRacer« kann Ein- oder Auslagervorgänge an jeder Position in einem Regal selbstständig durchführen. So erfolgen Bewegungen im Regal nunmehr auf direktem Weg zum Lagerort. Mitarbeiter beauftragen und überwachen die Shuttles über Funk. Die Fahrzeuge können direkt in die unterste Regalebene ein- und ausfahren.

VORTEILE

- Geeignet für Lager mit mittlerer Leistung

- Kapselung aller Funktionalitäten in einem Gerät

- Hohe Flexibilität beim innerbetrieblichen Transport und der Lagerbedienung
- Energieautarker Betrieb durch einen mitgeführten Akkumulator

Weg von schweren und starren Lagertechnikgeräten hin zu kleinteiligen, multifunktional einsetzbaren Fahrzeugen: Das kletternde Shuttle »RackRacer« bewegt sich selbstständig horizontal und diagonal im Regal – ohne Lift oder zusätzliche Schienen. Dabei helfen ihm so genannte Raupenelemente, die sich im Regal auf einzelnen Auflagepunkten abstützen. – Der »RackRacer« ist eine Entwicklung des Fraunhofer IML.

ARBEITSWELT DER ZUKUNFT: Der »RackRacer« kann Ein- oder Auslagervorgänge an jeder Position in einem Regal selbstständig durchführen. So erfolgen Bewegungen im Regal nunmehr auf direktem Weg zum Lagerort. Mitarbeiter beauftragen und überwachen die Shuttles über Funk. Die Fahrzeuge können direkt in die unterste Regalebene ein- und ausfahren.

VORTEILE

- Geeignet für Lager mit mittlerer Leistung

- Kapselung aller Funktionalitäten in einem Gerät

- Hohe Flexibilität beim innerbetrieblichen Transport und der Lagerbedienung
- Energieautarker Betrieb durch einen mitgeführten Akkumulator

Predictive Maintenance, die vorausschauende Instandhaltung, ist ein Beitrag zur Wirtschaftlichkeit in Unternehmen. Dabei erkennen intelligente Systeme Störungen an Maschinen schon, bevor sie auftreten. Mithilfe eines Modells veranschaulichen die Forscher im Anwendungszentrum des Innovationslabors wesentliche Abläufe in der strategischen Instandhaltung und binden den Betrachter in die Entscheidungsfindung ein. – Predictive Maintenance ist ein Baustein des Showcases »Instandhaltung« im Anwendungszentrum des Innovationslabors.

ARBEITSWELT DER ZUKUNFT: Maschinen und Anlagen übermitteln Live-Daten über den aktuellen Zustand ihrer Komponenten bzw. Angaben über kritische Werte, inklusive Hinweisen zu den entsprechenden Instandhaltungstätigkeiten. Auf dieser Basis kann der Mensch eigenverantwortlich Entscheidungen über den besten Zeitpunkt einer Wartung treffen – ohne selbst vor Ort sein zu müssen.

OPTIMIERUNG VON PROZESSEN

- besseres Verständnis der Mitarbeiter von Instandhaltungsabläufen

- mehr Unterstützung im Hinblick auf die Entscheidungsfindung sowie auf

- Entscheidungsschwierigkeiten

- Verhinderung von Maschinen und Anlagenausfällen
- Minimierung von Kosten

Die Prozesse zur Reinigung und Aufbereitung von Krankenhausbetten müssen Pflegepersonal, Medizintechniker und Reinigungskräfte heute noch aufwendig per Telefon oder Mail absprechen. Mit dem neuen Smart Bed lassen sich diese Prozesse erheblich effizienter gestalten. Ein smartes Label unterstützt Prüfungs-, Wartungs- sowie Reinigungsprozesse digital. Damit entsteht eine neue Mensch-Technik-Interaktion zwischen den Prozessbeteiligten und dem Krankenbett im Sinne des Industrie 4.0-Leitgedankens. – Das Smart Bed ist eine Entwicklung aus dem gleichnamigen Transferprojekt des Innovationslabors.

VORTEILE IM ÜBERBLICK

Effizientes Management bei Bettenprüfung, wartung und -reinigung

Visualisierung wichtiger Informationen, z. B. BettenID, Patienten-ID, Bettenstatus

Darstellung von Prüfungs, Wartungs- und Reinigungsprozessen

IndoorOrtung über Beacon-Technologie

VORTEILE IM ÜBERBLICK

- Effizientes Management bei Bettenprüfung, wartung und -reinigung

- Visualisierung wichtiger Informationen, z. B. BettenID, Patienten-ID, Bettenstatus

- Darstellung von Prüfungs, Wartungs- und Reinigungsprozessen
- Indoor-Ortung über Beacon-Technologie

Mit digitalen Technologien lassen sich im Warentransport erhebliche Optimierungspotenziale erschließen. Die Vorteile einer dynamischen Disposition, die sich an die tatsächlichen Gegebenheiten anpasst, werden im Anwendungszentrum des Innovationslabors spielerisch auf einem Aktionsfeld im Miniaturformat veranschaulicht. Dabei zeigt sich: Die Kommunikation zwischen Hersteller bzw. Logistikzentrum und Lkw-Fahrer ist für die dynamische Disposition von entscheidender Bedeutung. – Die Lösung ist Teil des Showcases »Transport« im Anwendungszentrum des Innovationslabors.

MENSCH-TECHNIK-INTERAKTION: Mit individuell angepassten Informationen wird der Lkw-Fahrer in digitale Prozesse integriert. Über Wearables wie eine Smart Watch steht er in Verbindung mit dem Werksgelände – z. B. für die Anmeldung oder die Fahrweg- und Ladestellezuweisung. Auf Basis aktueller Prognosen und Echtzeitdaten lassen sich Abholzeiten und Zeitfenster besser planen – für Fahrer, Speditionen und deren Auftraggeber gleichermaßen.

VORTEILE

- Geringere Wartezeiten für den Fahrer

- Mehr Zeit und Flexibilität für Produktion und Transportplanung in den Unternehmen

- Weniger überhöhte oder unzureichende Bestände

- Marktgerechte Lieferzeiten
- Kostenoptimale Lieferfähigkeit

In der Arbeitswelt der Zukunft arbeiten Mensch und Technik im Team. Grundlage dafür ist eine organisatorische Plattform, die Mensch und Technik miteinander verbindet: das Social Network. Dieses Informationsverteilzentrum ist das Herz der sogenannten Social Networked Industry, einer hochtechnologischen, aber menschengerecht gestalteten Arbeitswelt. Im Anwendungszentrum des Innovationslabors kann man sich in ein Social Network einloggen und »live« mit Menschen und Maschinen kommunizieren. – Das Social Network ist ein Arbeitspaket des Innovationslabors und eine Entwicklung des Fraunhofer IML.

MENSCH-TECHNIK-INTERAKTION: Im Social Network besitzt jeder Teilnehmer sein eigenes Profil. Mensch oder Maschine? Das macht keinen Unterschied. Alle Teilnehmer sind über Smart Devices – etwa Tablets oder Datenbrillen – bzw. entsprechende Schnittstellen miteinander vernetzt. So können sie schnell und effektiv Informationen teilen, beispielsweise über den Status eines Auftrags oder über eine Störung an einer Maschine. Mensch und Technik arbeiten damit gemeinsam – als Partner – daran, ihre Aufgaben bestmöglich zu erledigen.

VORTEILE

- effizienter Austausch aller Netzwerkteilnehmer

- intuitives Zusammenspiel von Mensch und Technik

- Gestaltung einer menschengerechten Arbeitswelt

- Entwicklung neuer hybrider Produkte und Dienstleistungen

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MENSCH-TECHNIK-INTERAKTION: Im Social Network besitzt jeder Teilnehmer sein eigenes Profil. Mensch oder Maschine? Das macht keinen Unterschied. Alle Teilnehmer sind über Smart Devices – etwa Tablets oder Datenbrillen – bzw. entsprechende Schnittstellen miteinander vernetzt. So können sie schnell und effektiv Informationen teilen, beispielsweise über den Status eines Auftrags oder über eine Störung an einer Maschine. Mensch und Technik arbeiten damit gemeinsam – als Partner – daran, ihre Aufgaben bestmöglich zu erledigen.

VORTEILE

effizienter Austausch aller Netzwerkteilnehmer
intuitives Zusammenspiel von Mensch und Technik
Gestaltung einer menschengerechten Arbeitswelt
???????Entwicklung neuer hybrider Produkte und Dienstleistungen

Logistikzentren müssen heutzutage flexibel auf Änderungen des Marktes, der Produkte und der neuen Dienstleistungen reagieren. Deshalb wird es zunehmend wichtiger, Mitarbeitern das benötigte Wissen schnell und ohne Störungen des laufenden Betriebs zu vermitteln. Mitarbeitertrainings in der virtuellen Realität (VR) ermöglichen dies. Eine solche Virtual Reality-Lernumgebung ist Teil des Schulungs-, Weiterbildungs- und Planungsraums für Logistiker im Anwendungszentrum des Innovationslabors. – Die Software ist eine Entwicklung des Fraunhofer IML.

MENSCH-TECHNIK-INTERAKTION: Der Mitarbeiter taucht mit einer Datenbrille in eine virtuelle Welt ein, in der er sich frei bewegen kann. Insbesondere der Einsatz der innovativen Bewegungsplattform »Virtualizer« sorgt dafür, dass die virtuelle Welt als real empfunden wird. Der Mitarbeiter bewegt sich tatsächlich auf der Stelle, legt im simulierten Lager aber hunderte Meter zurück.

VORTEILE

- Positiv anregende, motivierende und lernförderliche Wirkung

- Entwicklung eines Verständnisses für wesentliche Abläufe

- Simulation auch seltener Arbeitssituationen

- Förderung der Sensomotorik

- Identifikation von Schwachstellen und Problemzonen im Lager
- Ggf. Anpassung der Arbeitsumgebung an die Bedürfnisse der Mitarbeiter

Das neue MotionMining-Verfahren bietet Unternehmen die Möglichkeit, manuelle Arbeitsprozesse im Lager – etwa bei der Abwicklung von Versandaufträgen – zu analysieren und zu optimieren. Der Regal-Demonstrator im Anwendungszentrum des Innovationslabors veranschaulicht, wie die Bewegungen eines Mitarbeiters bei der Entnahme von Waren und Artikeln aus einem Regal automatisiert und anonymisiert erfasst werden. Möglich machen dies mobile Sensoren, Wearables und kleine Funksender, sogenannte Beacons. Die Daten werden anschließend mithilfe von Algorithmen des maschinellen Lernens ausgewertet. – Das Unternehmen MotionMiners ist eine Ausgründung aus dem Fraunhofer IML.

ARBEITSWELT DER ZUKUNFT: Logistikberufe gehören heute noch zu den Berufen mit einem besonders hohen Krankenstand. Häufig leiden die Beschäftigten unter Muskel- und Skeletterkrankungen. MotionMining dient dazu, ungesunde Bewegungen zu identifizieren und die Arbeitswelt der Zukunft menschengerechter zu gestalten.

OPTIMIERUNG VON PROZESSEN: Unternehmen erhalten durch das innovative Verfahren, das auf der Interaktion von Mensch und Technik am MotionMining-Regal basiert, reale und valide Daten zu Ergonomie, Produktivität und Effizienz von Prozessen im Lager. Anhand der Daten können Betriebe versteckte Optimierungspotenziale erkennen.

Die mit intelligenter Technologie ausgestatteten Drohnen von doks.innovation können Bereiche insbesondere von Hochregallagern aus der Luft einsehen und Bestände gezielt erfassen. Dabei werden die Flugroboter zum „künstlichen Kopf“: Kameras liefern Daten über den optischen Zustand von Waren, Sensoren messen die Temperatur oder sogar Gerüche. Im Anwendungszentrum des Innovationslabors lässt sich eine Drohne beim Flug durch eine Lagergasse beobachten. – Das Unternehmen doks.innovation ist eine Ausgründung aus dem Fraunhofer IML.

OPTIMIERUNG VON PROZESSEN: Die Drohnen-Technologie gehört zu den spannendsten Wachstumsmärkten der Zukunft. Grundsätzlich bietet sich Unternehmen die Möglichkeit, Prozesse im Bestandmanagement und der Intralogistik zu verschlanken. Die maximale Herausforderung für die intelligenten Flugroboter ist die arbeitstägliche Vollinventur.

VORTEILE IM ÜBERBLICK

Reduzierung bislang aufwendiger Suchprozesse im Lager

Identifikation fehlerhafter Bestandsinformationen

Aufspüren leerer Plätze im Lager

Aufspüren falsch gelagerter Waren
Im Ergebnis: Verkürzung von Lieferzeiten

Die Drohne »Bin:Go« dient dem Transport von kleinen, leichtgewichtigen Gütern innerhalb von Unternehmen – etwa von Medikamenten im Krankenhaus oder Kleinteilen in der Fabrik. Die Balldrohne ist deutlich energieeffizienter als reine Flugdrohnen, denn sie fliegt nur, wenn sie muss. Ansonsten bewegt sie sich über flurgebundes Rollen. Dank des schützenden Gehäuses mit umlaufenden Streben und innenliegenden Rotoren kann »Bin:Go« gefahrlos zusammen mit Menschen im selben Bereich arbeiten. Im Anwendungszentrum des Innovationslabors kann man den Prototypen sehen und einen Testflug im Video erleben. – »Bin:Go« ist eine Entwicklung des Fraunhofer IML.

ARBEITSWELT DER ZUKUNFT: »Bin:Go« kann durch eine eingebaute Klappe schnell beladen werden. Nach Eingabe der Zieldaten findet die Drohne autonom ihren Weg. Bin:Go kann dabei Höhenunterschiede überbrücken, potenzielle Hindernisse überwinden und sich eigenständig in hohe Regalebenen einlagern. Am Ziel kann das Transportgut einfach entnommen werden.

VORTEILE IM ÜBERBLICK

Geringere Unfallgefahr

Hohe Energieeffizienz
Wartungsarmer Betrieb

Störungen an Rollen- oder Bandförderanlagen können nicht nur den gesamten Betrieb im Lager lahmlegen, sondern haben drastische Auswirkungen auf den nachgelagerten Transport. Auf Datenbrillen oder Tablets installierte Assistenzsysteme können Lagermitarbeiter dabei unterstützen, Aufgaben im Bereich der Instandhaltung zu lösen und Maschinen zu reparieren, ohne einen Experten hinzuziehen zu müssen. – Die Lösung ist Teil des Showcases »Instandhaltung« im Anwendungszentrum des Innovationslabors.

MENSCH-TECHNIK-INTERAKTION: Das Assistenzsystem läuft auf einem mobilen Endgerät, beispielsweise auf einer Brille oder einem Tablet. Die dort eingehenden Störungsmeldungen werden automatisch analysiert. Virtuelle Objekte, etwa einzelne Bauteile der Maschine, und bedarfsgerechte Informationen, die im Sichtfeld der Brille oder auf dem Tablet eingeblendet werden, führen den Mitarbeiter dann durch den Prozess der Instandsetzung und Wiederinbetriebnahme der Maschine. Informationen zur Instandsetzung werden gespeichert und dazu genutzt, zukünftige Instandhaltungsaufträge zu optimieren.

ARBEITSWELT DER ZUKUNFT: Assistenzsysteme in der Instandhaltung unterstützen den Mitarbeiter mit Empfehlungen, die auf einen maximalen Gewinn abzielen. Der Mitarbeiter prüft die Hinweise auf der Basis seiner fachlichen Kompetenzen und analytischen Fähigkeiten und kann so die bestmögliche Entscheidung treffen.

Predictive Maintenance, die vorausschauende Instandhaltung, ist ein Beitrag zur Wirtschaftlichkeit in Unternehmen. Dabei erkennen intelligente Systeme Störungen an Maschinen schon, bevor sie auftreten. Mithilfe eines Modells veranschaulichen die Forscher im Anwendungszentrum des Innovationslabors wesentliche Abläufe in der strategischen Instandhaltung und binden den Betrachter in die Entscheidungsfindung ein. – Predictive Maintenance ist ein Baustein des Showcases »Instandhaltung« im Anwendungszentrum des Innovationslabors.

ARBEITSWELT DER ZUKUNFT: Maschinen und Anlagen übermitteln Live-Daten über den aktuellen Zustand ihrer Komponenten bzw. Angaben über kritische Werte, inklusive Hinweisen zu den entsprechenden Instandhaltungstätigkeiten. Auf dieser Basis kann der Mensch eigenverantwortlich Entscheidungen über den besten Zeitpunkt einer Wartung treffen – ohne selbst vor Ort sein zu müssen.

OPTIMIERUNG VON PROZESSEN

- besseres Verständnis der Mitarbeiter von Instandhaltungsabläufen

- mehr Unterstützung im Hinblick auf die Entscheidungsfindung sowie auf Entscheidungsschwierigkeiten

- Verhinderung von Maschinen und Anlagenausfällen
- Minimierung von Kosten

Die Anforderungen an den Mitarbeiter in der Montage steigen mit der Vielzahl an Produktvarianten, die heute gefertigt werden: Der Mitarbeiter muss nicht länger nur zwei oder drei Anleitungen im Kopf haben, sondern gleich dutzende. Durch die Unterstützung eines Kamera-Assistenzsystems wird es ihm jedoch leichter gemacht, kundenindividuelle Produkte zu fertigen oder auch komplexe Baureihen zu bearbeiten. – Das Assistenzsystem ist eine Entwicklung des Fraunhofer IML.

ARBEITSWELT DER ZUKUNFT: Die kameraunterstützte Montage »merkt« sich den jeweiligen Wissensstand des Mitarbeiters: Ungelernte Kräfte erhalten zunächst eine maximale Unterstützung. Mitarbeiter, die bereits über weitergehende Fähigkeiten und Kenntnisse verfügen, bekommen so viele Informationen, wie sie noch benötigen.

MENSCH-TECHNIK-INTERAKTION: Der Mitarbeiter wird am Arbeitsplatz Schritt für Schritt digital durch den Prozess geführt. Einzelne Montageschritte können durch Videos vorgeführt werden. Nachdem er die einzelnen Bauteile auf seinem Montagetisch abgelegt hat, wird zur Kontrolle ein Bildabgleich per Kamera durchgeführt. Stimmt das Ergebnis, gelangt der Mitarbeiter zum nächsten Arbeitsschritt. Durch die Kontrolle der Prozessschritte können Fehler bei der Montage vermieden werden.

Die automatisierte Fertigung von Einzelstücken – die sogenannte »Losgröße 1« – stellt die Industrie heute vor große Herausforderungen. Im Anwendungszentrum des Innovationslabors wird gezeigt, wie intelligente Technologien die Produktion effizienter und flexibler machen: etwa durch den Einsatz des kollaborativen Greifarms »Saywer«. Industrieroboter, die gemeinsam mit dem Menschen arbeiten, sind in der Logistik auf dem Vormarsch. »Saywer« besitzt aber eine Besonderheit: Er lässt sich vom Menschen ohne aufwändige Programmierung konfigurieren. – Die Lösung ist Teil des Showcases »Montage« im Anwendungszentrum des Innovationslabors.

MENSCH-TECHNIK-INTERAKTION: Fertige Teile vom Montagetisch zu greifen und in Richtung Förderband zu bewegen – das ist die Aufgabe von »Saywer«. Unterschiedliche Produktvarianten erfordern dabei jeweils andere Bewegungsabläufe. Üblicherweise müssen Roboter dazu programmiert werden. »Saywer« dagegen kann der Mitarbeiter einfach dadurch trainieren, dass er ihm die Bewegungen mit Gesten vormacht.

VORTEILE

Optimales Teamwork von Mensch und Technik

Effiziente Gestaltung von Prozessen

Einfache Integration der Lösung in bestehende Unternehmensprozesse

Gute Möglichkeit zur Modifizierung älterer Maschinen
Wegfall aufwendiger Programmierungsarbeiten