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ROBOTOP

Modulare, offene und internetbasierte Platt­form für Roboter-An­wen­dungen in Industrie und Service (ROBOTOP)
(Projektlaufzeit: Juni 2017 bis Mai 2020)

Problemstellung und Motivation

Industrielle Roboter-An­wen­dungen müs­sen erhebliche tech­ni­sche An­for­de­run­gen erfüllen, um eine hohe Verfügbarkeit, Qua­li­tät und Si­cher­heit zu gewährleisten. Hierdurch ent­ste­hen in vie­len Fällen hochkomplexe Applikationen. Zur er­folg­rei­chen Planung dieser  Robotersysteme sind bisher ein entsprechend hohes Fachwissen, ein großer Erfahrungsschatz sowie  um­fang­rei­che Kennt­nisse der Normungslage er­for­der­lich. Besonders für kleine und mittlere Un­ter­neh­men (KMU) stellt dies eine Eintrittsbarriere zur Nutzung industrieller (Service-)Robotik-An­wen­dungen dar. Ausgehend von dem erwarteten Engineering-Aufwand sowie den hohen Kos­ten für die tech­nisch­en Komponenten und für die Unterstützungsleistungen von Seiten der Systemintegratoren kön­nen zahl­reiche  Roboterlösungen der­zeit nicht oder nur sehr ein­ge­schränkt umgesetzt wer­den.

Leistungsfähige Webplattformen, die den vollständigen Engineering-Prozess von der initialen Grobplanung und Komponentenauswahl über die Unter­stüt­zung bei der In­te­gra­ti­on bis hin zur vir­tu­ellen Inbetriebnahme abbilden, sind da­her eine zentrale Schlüsseltechnologie. Diese kön­nen letztlich den Weg in Rich­tung einer signifikanten Steigerung des Umsetzungsgrads innovativer Roboter-An­wen­dungen ebnen.

Zielsetzung

Das Ziel des Projektvorhabens ROBOTOP ist die Erarbeitung einer modularen, offenen Internetplattform für Industrie- und Serviceroboter. Diese soll ein Fun­da­ment zur Erschließung des Massenmarktes für Roboter in Fertigungs-, Logistik- und Serviceanwendungen darstellen. Die Platt­form optimiert die Planungsprozesse sowohl anbieter- als auch kundenseitig und verknüpft beide Gruppen somit direkt mit­ei­nan­der. Dabei bietet die ROBOTOP-Platt­form weit­rei­chen­de Assistenzfunktionalitäten in allen Phasen der Automatisierungsplanung (s. Abb. 1).

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Im Zuge einer initialen Best-Practice-Auswahl besteht für potentielle Endanwender zu­nächst die Mög­lich­keit, ih­re individuellen Anwendungsszenarien (z. B. manuelle Arbeitsplätze) anhand eines struk­tu­rier­ten und benutzerfreundlich ausgestalteten Fragebogens zu be­schrei­ben. Auf Basis einer laufend erweiterten Zusammenstellung industriell umgesetzter Best Practices wer­den hierfür in ei­nem au­to­ma­ti­sier­ten Auswahlprozess geeignete Umsetzungsbeispiele ab­ge­lei­tet. Diese dienen als erster Konzeptvorschlag für den betrieblichen Endanwender und zudem als Grundlage für den hieran anknüpfenden, individuellen Konfigurationsprozess. In diesem Zug kön­nen geeignete Robotersysteme, Peripheriekomponenten und Greifsysteme frei mit­ei­nan­der kom­bi­niert wer­den, wobei die Kompatibilität der Einzelkomponenten zu jeder Zeit gewährleistet wird. Zur Steigerung der Benutzerfreundlichkeit kön­nen die zusammengestellten Systeme un­mit­tel­bar in eine webbasierte 3D-Simulation überführt wer­den. Gleichzeitig kön­nen Anwender dadurch eine erste Abschätzung der tech­nisch­en Umsetzbarkeit der zusammengestellten Lö­sung für ih­re spezifischen Anwendungsszenarien vornehmen. In Ab­hän­gig­keit dessen besteht im Anschluss die Mög­lich­keit, vorgelagerte Prozessschritte zur Ver­bes­se­rung der Planungsergebnisse erneut zu durchlaufen oder alternativ zwecks einer ersten Grobkalkulation und Angebotsstellung direkt Kontakt zu potentiellen Dienstleistern aufzunehmen.

Vorgehensweise und Arbeitsteilung

Das Projektkonsortium ist in­ter­dis­zi­pli­när aufgestellt und setzt sich aus Herstellern von Automatisierungskomponenten und unterstützenden Softwareprodukten, Integratoren und Endanwendern sowie universitären For­schungs­ein­richtungen zu­sam­men.

Das IPS koordiniert dabei das Teilvorhaben PlaNET mit dem Schwer­punkt der Ent­wick­lung einer Best-Practice-Auswahl. Eingangs er­ar­bei­tet das IPS hierfür einen einheitlichen  Fragenkatalog zur Identifizierung der automatisierungsrelevanten Ei­gen­schaf­ten von Arbeitssystemen, der für die Be­fra­gung von Anwendern genutzt wird. Mittels umfangreicher Recherchearbeiten und praktischen Erhebungen bei in­dus­tri­el­len Endanwendern wird ferner eine Bibliothek er­folg­reich umgesetzter Best Practices angelegt. Mit Hilfe dieser formellen Datenbasis für Robotik-Applikationen wird an­schlie­ßend eine Methode zur Bewertung des Automatisierungspotentials und Empfehlung von Best-Practice-Lö­sun­gen konzipiert. Im Zuge des ganz­heit­lichen Austauschs er­ar­bei­tet das IPS in Ko­ope­ra­ti­on mit den Pro­jekt­part­nern aus Industrie und For­schung ferner An­for­de­run­gen für die Erstellung des Basiskonfigurators und der hiermit verbundenen Kompatibilitätsprüfung und begleitet in der finalen Projektphase die abschließende Evaluation und Optimierung des Gesamtsystems.

Förderhinweis

Dieses Projekt wird mit Mitteln des Bundesministeriums  für Wirtschaft und Energie (BMWi) im Rah­men des Pro­gramms „PAiCE - Digitale Technologien für die Wirtschaft“ (Förderkennzeichen 01MA17009H) ge­för­dert und vom Projektträger DLR betreut.

Anfahrt & Lageplan

Der Cam­pus der Technischen Uni­ver­si­tät Dort­mund liegt in der Nähe des Autobahnkreuzes Dort­mund West, wo die Sauerlandlinie A45 den Ruhrschnellweg B1/A40 kreuzt. Die Abfahrt Dort­mund-Eichlinghofen auf der A45 führt zum Cam­pus Süd, die Abfahrt Dort­mund-Dorstfeld auf der A40 zum Cam­pus-Nord. An beiden Ausfahrten ist die Uni­ver­si­tät ausgeschildert.

Direkt auf dem Cam­pus Nord befindet sich die S-Bahn-Station „Dort­mund Uni­ver­si­tät“. Von dort fährt die S-Bahn-Linie S1 im 20- oder 30-Minuten-Takt zum Hauptbahnhof Dort­mund und in der Gegenrichtung zum Hauptbahnhof Düsseldorf über Bochum, Essen und Duis­burg. Außerdem ist die Uni­ver­si­tät mit den Buslinien 445, 447 und 462 zu erreichen. Eine Fahrplanauskunft findet sich auf der Homepage des Verkehrsverbundes Rhein-Ruhr, au­ßer­dem bieten die DSW21 einen interaktiven Liniennetzplan an.
 

Zu den Wahrzeichen der TU Dort­mund gehört die H-Bahn. Linie 1 verkehrt im 10-Minuten-Takt zwischen Dort­mund Eichlinghofen und dem Technologiezentrum über Cam­pus Süd und Dort­mund Uni­ver­si­tät S, Linie 2 pendelt im 5-Minuten-Takt zwischen Cam­pus Nord und Cam­pus Süd. Diese Strecke legt sie in zwei Minuten zu­rück.

Vom Flughafen Dort­mund aus gelangt man mit dem AirportExpress innerhalb von gut 20 Minuten zum Dort­mun­der Hauptbahnhof und von dort mit der S-Bahn zur Uni­ver­si­tät. Ein größeres Angebot an inter­natio­nalen Flugverbindungen bietet der etwa 60 Ki­lo­me­ter entfernte Flughafen Düsseldorf, der direkt mit der S-Bahn vom Bahnhof der Uni­ver­si­tät zu erreichen ist.

Die Ein­rich­tun­gen der Technischen Uni­ver­si­tät Dort­mund verteilen sich auf den größeren Cam­pus Nord und den kleineren Cam­pus Süd. Zudem befinden sich einige Bereiche der Hoch­schu­le im angrenzenden Technologiepark. Genauere In­for­ma­ti­onen kön­nen Sie den Lageplänen entnehmen.

Interaktive Karte

Die Ein­rich­tun­gen der Technischen Uni­ver­si­tät Dort­mund verteilen sich auf den größeren Cam­pus Nord und den kleineren Cam­pus Süd. Zudem befinden sich einige Bereiche der Hoch­schu­le im angrenzenden Technologiepark.

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