Produktionssysteme der digitalisierten Luftfahrtindustrie auf Basis effizienter Service Architekturen (ProDigieS) - Automatisierte Produktionsversorgende Logistik

Abstract

Ziel des Teilvorhabens der TU Hamburg war es, Beiträge für eine automatisierte produktionsversorgende Intralogistik in der Flugzeugendmontage zu erarbeiten. Ausgangspunkt war der weiterhin hohe Anteil manueller Tätigkeiten in der Luftfahrtproduktion, insbesondere bei der Kommissionierung, der Materialhandhabung und dem Transport von Materialien zwischen Wareneingang, Marktplatz und Verbauort. Durch die Kombination von Simulation, robotischer Handhabung, mobiler Robotik und KI-gestützter Umfeldanalyse sollte eine digitalisierte und teilautonome Prozesskette für die Produktionsversorgung konzipiert, technisch umgesetzt und demonstrativ validiert werden. Die Aufgabenstellung des IFPT lag insbesondere in der Automatisierung von Materialhandhabungsprozessen am Marktplatz. Hierzu sollten bestehende Marktplatzsituationen analysiert, relevante Ladungsträger, KLTs und Bauteilspektren klassifiziert sowie Anforderungen an eine hybride Mensch-Maschine-Arbeitsumgebung abgeleitet werden. Darauf aufbauend war eine automatisierte Handhabungslösung zu konzipieren und umzusetzen, die Material aus Ladungsträgern entnimmt, für nachgelagerte Prozesse bereitstellt und sich möglichst störungsarm in bestehende manuelle Marktplatzprozesse integrieren lässt. Ein wesentlicher Schwerpunkt lag dabei auf KI-basierten Anwendungen, insbesondere für Griff-in-die-Box-Aufgaben, die Erzeugung synthetischer Trainingsdaten, die Bestimmung geeigneter Greif- und Handhabungsstrategien sowie die sensorbasierte Analyse des hybriden Arbeitsumfeldes. Die Aufgabenstellung des ITL bestand darin, die automatisierte Zustellung dringender Materialien zum Verbauort zu untersuchen und hierfür eine Expressroute zwischen Marktplatz beziehungsweise Anlieferort und Produktionsbereich umzusetzen. Dazu sollten Materialflussdaten analysiert, ein hochautomatisierter Lieferroboter konzipiert, aufgebaut und erprobt sowie geeignete Übergabestationen zur Be- und Entladung erforscht werden. Der Betrieb sollte sowohl im Laborumfeld als auch auf dem Werksgelände betrachtet werden, einschließlich der Anforderungen an Lokalisierung, Navigation, Betriebssicherheit und die Nutzung von Innen- und Außenbereichen. Ergänzend dazu war durch das ITL ein Simulationsmodell der automatisierten Logistikkette zu entwickeln, mit dem unterschiedliche Automatisierungstechnologien modular abgebildet und hinsichtlich ökonomischer Effizienz, ökologischer Nachhaltigkeit und sozialer Belange bewertet werden können.