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Optische Assistenz in der Logistik

ESIF

Das Technologietransferprojekt „Optische Assistenz für die Null-Fehler-Produktion in teilautomatisierten Prozessen“ gefördert durch die Investitionsbank der Landes Sachsen-Anhalt beschäftigt sich mit der Entwicklung eines optischen Assistenzsystems zur Fehlerminimierung in Fertigungsprozessen mit manuellen Tätigkeiten nach dem Poka-Yoke-Ansatz entwickelt werden. Optische Messsysteme, die sich prinzipiell zur vollflächigen 3D-Rekonstruktion in Echtzeit eignen, sollen derart konfiguriert und angepasst werden, dass ganze Arbeitsbereiche wie Kommissionier- oder Montagearbeitsplätzen dreidimensional erfasst werden können. Auf Basis dieser Daten sollen Elemente logistischer und produktionstechnischer Arbeitsstationen erkannt, menschliche Handlungen detektiert und den Arbeitsstationen zeitlich-räumlich zugeordnet werden. Mit den ermittelten Prozesskennziffern sollen Abweichungen vom hinterlegten Sollprozess on-the-fly sicher erkannt werden und der Werker über relevante Abweichungen informiert werden.

Die technologischen Herausforderungen bestehen im Wesentlichen in der sicheren Erfassung der Arbeitsprozesse an verschiedenartig konfigurierten Arbeitsstationen. Insbesondere müssen Positionierungsungenauigkeiten bei der Ablage von Behältern (z.B. Gitterboxen) erkannt und verrechnet werden. Es ist eine standardisierte Systemlösung nach einem Baukastenprinzip zu konzipieren, mit dem Ziel, dass sich spezifische Systemlösungen einfach und aufwandarm aus verschiedenen Ausprägungen der vorhandenen Module des Baukastens zusammensetzen lassen.

Als zentrales Modul muss ein Prozessanalysemodul entwickelt werden. Dieses Modul beinhaltet den beschriebenen Soll-Prozess und überprüft in Echtzeit die Plausibilität der erfassten manuellen Tätigkeit anhand zeitlicher und räumlicher Abfolgen von Signalen und Ereignissen. Das Prozessanalysemodul muss über Standardkommunikationsmodule mit den optischen Sensoren oder den Geräten im Prozess (Waage, Drucker) kommunizieren können und den relevanten Prozessteil modellhaft abbilden. Das Sensormodul besteht aus Soft- und Hardwarekomponenten zur dreidimensionalen Rekonstruktion und Analyse des Arbeitsraums an den Arbeitsstationen (bspw. Gitterbox). Je nach Applikation müssen verschiedene Bildverarbeitungsfunktionen verfügbar gemacht werden (bspw. Überwachung eines Eingriffs, Personengestenerkennung, Objekterkennung, etc.).