EUREKA- Energieorientierte Robotermontagesysteme (EARAS)

Problemstellung
Die Betrachtung des Energiebedarfs in der Produktion wird durch die aktuellen Krisen immer wichtiger. Die Klimakrise erfordert auch eine ökologische Ausrichtung der Produktion u.a. durch Einsparungsmaßnahmen oder die Substitution konventioneller Energieträger durch erneuerbare. Die aktuelle Energiekrise hat den Handlungsdruck hinsichtlich ökonomischer Nachhaltigkeit in den letzten Monaten zusätzlich erhöht.
Bei Robotern wurde der Energieverbrauch oft vernachlässigt, da ein einzelner Roboter nur einen geringen Anteil des gesamten Energiebedarfs der Produktion ausmacht. Bei einer hohen Anzahl von Robotern in einer Produktionslinie, beispielsweise bei der Karosseriemontage in der Automobilproduktion, entsteht jedoch ein relevanter Energieverbrauch.
Neben dem Energieverbrauch spielt zunehmend auch der Zeitpunkt des Verbrauchs eine entscheidende Rolle, damit z. B. selbst erzeugter Ökostrom optimal genutzt werden kann oder um auf Schwankungen am Energiemarkt zu reagieren. Durch die Anpassung der Produktionsprozesse an die Energieverfügbarkeit kann erneuerbar erzeugter Strom direkt genutzt werden ohne dass Energiespeicher vorhanden sein müssen.

Zielsetzung
Ziel des Forschungsprojektes EARAS ist es, Methoden und Softwaretools zu entwickeln, die eine Optimierung der Energieeffizienz von Robotermontagelinien bereits in der frühen Entwurfsphase ermöglichen. Investitions-, Energie- und Betriebsaspekte werden in ein Softwaresystem integriert, das eine ganzheitliche Betrachtung der Betriebskosten ermöglicht. Dadurch wird die (Re-)Konfiguration des Produktionssystems, die Bewertung und Optimierung der Konfiguration und der Produktionsprogrammplanung möglich. Besonderer Wert wird auf Benutzerfreundlichkeit und leichte Bedienbarkeit gelegt.

Vorgehensweise
Anhand einer umfassenden Anforderungsanalyse, in die auch die Befragung von Schlüssel-Kunden von Hepenix mit eingeht, werden die EARAS-Softwaremodule bestehend aus Produktionssystemkonfigurator und Produktionsplanungslösung entwickelt und zu einem Gesamtsystem integriert. Dieses wird anhand realer Daten getestet und validiert. Damit wird die Entwicklung energiebewusster robotergestützter Montagesysteme unterstützt, die Energie-, Kosten- und Produktionsaspekte integrieren und dabei den gesamten Lebenszyklus des Produktionssystems verfolgen.  

Ergebnisse und Anwendungspotenzial
Die EARAS-Softwaremodule sollen Unternehmen in die Lage versetzen, Anlagen so wirtschaftlich und ressourceneffizient wie möglich zu gestalten und letztlich zu betreiben. Durch den Einsatz der Lösungen kann auch die Attraktivität des Produktportfolios der Anwender gesteigert werden. Dies sichert letztlich die Wettbewerbsfähigkeit der Unternehmen selbst und führt zu einer insgesamt nachhaltigeren Industrie.

• flexis AG
• Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung eingetragener Verein