Productivity Optimization
Produktivitätssteigerung
Beschreibung
Industrieroboter (IR) werden aktuell für Prozesse verwendet, die durch geringe Vorschübe und Geschwindigkeitswerte gekennzeichnet sind, wie z.B. Handhabungs-und Schweißprozesse. Aufgrund ihrer Flexibilität, geringeren Investitionskosten sowie vergleichsweise niedrigerem Energieverbrauch, werden IR als Alternative zu Werkzeugmaschinen angesehen.
Herausforderung
- Hohe Anforderungen an Endkontur- und Oberflächengüte
- Hohe Prozesskräfte
- Geringe Steifigkeiten des Roboters
- Werkzeugabdrängung bis hin zum Werkzeugbruch
Lösungsansatz
- Kompensation der Werkzeugabdrängung mittels einer modellbasierten Vorsteuerung
- Modellierung mithilfe verschiedener Neuronaler Netzarchitekturen
Technische Spezifikationen
- MABI MAX 100 6-Achs-Knickarm-Industrieroboter
- Sinumerik 840D sl Steuerung
- HSD ES 789 Spindel
Dateninfrastruktur
- Datenübertragung von Zeitreihen- und Eventdaten des Roboters über MQTT-Protokoll
- Datenspeicherung in SQL-basierter Datenbank (TimescaleDB)
- Datenvisualisierung in Dashboard (Grafana/ Thingsboard)
Data Analytics & KI-Methode
- Daten werden automatisch oder bei gesetzten Triggern in die Datenbank geschrieben
- Die Daten werden genutzt, um verschiedene Modelle zu trainieren
- Modellarchitekturen: Long Short-Term Memory Networks (LSTM), Transformer Networks, hybride Modelle
Ergebnis
- Höhere Modellgenauigkeiten mit datenbasierten Modellen verglichen mit analytischen Modellen erzielt
- Weitere Untersuchung lassen eine verbesserte Modelladaption an veränderten Systembedingungen erwarten sowie eine einfachere Ergänzung von Einflussfaktoren
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