Interview
FTS und AMR werden komplexer
Industrie 4.0 und Intralogistik 4.0. verändern die Produktionsumgebung und haben so Einfluss auf FTS und AMR. Um hier der Industrie zu erlauben, den Trends mit einer schnellen, kosteneffizienten Entwicklung folgen zu können, haben Markus Fenn und Prof. Dr. Stefan May Eduard eine Lehr- und Prototyping-Plattform entwickelt, mit der sich die gegenwärtigen Trends abbilden lassen. Markus Fenn berichtet darüber im Interview.
Wie ist die Roboterplattform entstanden und was zeichnet sie aus?
Der Roboter selbst heißt Eduard, ist ca. 40x40x15 cm groß und wiegt knapp 8 kg. Er entstand aus einer Anfrage eines Unternehmens an Prof. Stefan May. Man wünschte sich eine Plattform für die Aus- und Weiterbildung von Mitarbeitern bezüglich mobiler Robotik. Deshalb bietet EduArt Robotik, außer der Roboterplattform, ein Lehr- und Serviceangebot zum Testen und Optimieren an. Die Plattform verfügt über offene Schnittstellen, ein integriertes Sensorkonzept mit integrierten Distanz- und Inertialmessgeräten und ein integriertes Batteriemanagementsystem (BMS). Diese Basisausstattung kann auf Kundewunsch ausgebaut werden, entweder durch uns oder durch den Kunde selber.
Trends für FTS und AMR gehen zu mehr Autonomie. So agieren FTS und AMR notgedrungen zusammen. Verstehen die sich gegenseitig?
FTS und AMR haben die Standardschnittstelle VDA5050 und können so auch mit der Leitstelle kommunizieren. Neue Software ist durch eine Plattform wie Eduard leicht vom Kunden zu testen und dann sind die Ergebnisse 1:1 auf große FTS und AMR übertragbar. Anwendung lassen sich so ohne großen Simulationsaufwand evaluieren, denn die Software bleibt im Wesentlichen gleich, ob bei Eduard oder beim großen System. Ein Digitaler Zwilling hilft hier bei der Planung und Erweiterung und den gibt’s auf Wunsch zur Plattform dazu.
Die Antriebssysteme von Eduard müssen ja auch die zukünftigen Anforderungen der FTS- und AMR-Konzepte erfüllen. Welche Antriebssysteme setzen sie bei der Plattform ein und warum?
Wir verwenden in unserer Schulungs- und PoC-Plattform DC-Kleinstmotoren mit Edelmetallkommutierung von Faulhaber, diese können trotz der geringen Größe ein großes Moment aufbringen und sind besonders leistungseffizient. Zudem sind sie einfach in der Ansteuerung und eignen sich für hochgenaue Regelkreise. Für größere Plattformen verwendeten wir große DC-Motoren desselben Herstellers, um ein schnelles Proof of Concept zu ermöglichen zum Beispiel leichte Ansteuerung durch eigene Elektronik. Diese ersetzten wir gegebenenfalls dann für die Anwendung durch BLDC-Motoren, da diese wartungsfrei und langlebig sind.
Intralogistik 4.0/Industrie 4.0 bringt die Notwendigkeit FTS und AMR zu vernetzen: Wie steht‘s dabei mit dem Agieren über die Cloud oder doch lieber über die Edge? Und wie sieht es dabei mit der Sicherheit/Hacker aus?
Abhängig vom Hersteller kann man die Systeme in gewissem Umfang „unhackbar“ machen, indem man Internet und Hardware trennt. Roboter haben Sicherheitsscanner mit Abstandssensor, damit sie nicht an die Wand fahren. Das bedeutet, dass selbst durch einen Hackerangriff der Roboter keine gefährlichen Bewegungen ausführen kann. Und die Prozessdaten sind im Netzwerk so sicher wie das Firmennetz an sich.
Wo ist zur Entwicklung zukünftiger FTF und AMR noch Forschung nötig und wie ändert sich unter diesen Anforderungen Ihre Testplattform? Parallel steigen auch die Anforderungen an Antriebe. Wie steht‘s um den Antrieb der Zukunft?
Roboter muss man noch besser untereinander vernetzen. Zum Beispiel vier Roboter arbeiten gemeinsam an einer Transportaufgabe, gemäß dem Motto: viele kleinere Roboter statt eines großen. Dazu braucht man mehr kleinere Motoren, die absolut präzise arbeiten müssen, sonst gerät der Roboterschwarm ins Stolpern bzw. aus dem Takt. Um die Ausfallsicherheit zu verbessern, müssen Encoder absolut störsicher sein, damit Roboter durch externe Störungen nicht beeinflusst werden. Bei Faulhaber setzt man deshalb zum Teil zwei Encoder pro Motor ein.
Nimmt man die verschiedenen Getriebevarianten von Faulhaber mit ihren unterschiedlichen Längen und Durchmessern, zusammen mit Getrieben, Encodern, Controllern etc. so kann man damit rein rechnerisch 25 Millionen Kombinationen erzeugen, einen beachtlichen Anteil davon hat man bei Faulhaber schon realisiert. Da findet jedes Unternehmen, auch für zukünftige Anwendungen, die optimalen Antriebe.
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