FlexLoc – Flexible Lokalisierungslösung für automatisierte Produktions- und Logistikprozesse

Agile und automatisierte Produktionsprozesse sind heute kaum noch wegzudenken. Manuelle Arbeiten bei schweren oder sich wiederholenden Aufgaben werden ersetzt, wodurch die Qualität gesteigert und Produktionskosten gesenkt werden können. Die flexible Lokalisierungslösung Flexloc ist eine Anwendung, die einen entscheidenden Fortschritt für eine agile und vernetzte Produktion bedeutet. Dabei können mit dem mobilen Adhoc-Lokalisierungssystem durch ein UWB-Lokalisierungssystem (Ultra-Wideband) in der Halleninfrastruktur beispielsweise mobile Werkzeugmaschinen an großen Werkstücken platziert werden.

Für die Logistik stellt die Flexloc-Technologie ebenfalls ein großes Potenzial dar. Hier können fahrerlose Transportfahrzeuge (FTF) durch die Anbringung von Sensorknoten mit einer Person interagieren, die einen zugehörigen Tag bei sich trägt. Die Lokalisierungslösung ist in Genauigkeit und Reichweite skalierbar und je nach Bedarf erweiterbar.

 

Autark agierende Werkzeuge für flexible Produktionsprozesse

Insbesondere bei der Großteilebearbeitung bietet es sich an, große stationäre Werkzeugmaschinen durch miniaturisierte mobile Bearbeitungseinheiten zu ersetzen. Mit diesen kann die Flexibilität und die Gestaltungsfreiheit bei der Produktion erhöht werden. 

Das mobile Adhoc-Lokalisierungssystem kann lokal aufgestellt werden und besteht aus mehreren UWB-Lokalisierungsankern. Die Anker sind kabellos und werden um den Arbeitsbereich verteilt. Für die Lokalisierung wird ein UWB-Lokalisierungssystem mit Infrastruktur-Ankern benötigt, welches die Fläche vollständig umfasst. Durch die Signale der mobilen und der Infrastruktur-Anker lokalisieren sich die mobilen Anker selbst und haben dabei eine Genauigkeit im niedrigen Zentimeterbereich.

Ziel ist hier die Bearbeitung von Werkstücken mit mehreren mobilen Werkzeugen, die gleichzeitig und autark agieren.

Wie lassen sich mobile Plattformen lokalisieren?

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Mit »FlexLoc« lassen sich mobile Plattformen dezimetergenau lokalisieren.

Für die Lokalisierung mobiler Plattformen in Logistikprozessen werden Sensorknoten an der mobilen Plattform befestigt. Die Lokalisierung erreicht dabei eine Genauigkeit bis in den Dezimeterbereich. Dabei kann ein FTF durch relative Lokalisierung mit Personen interagieren und durch absolute Lokalisierung die genaue Position des FTFs in der Halle ermitteln.

Wie funktioniert die Interaktion zwischen Fahrzeug und Mensch?

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Durch die Kombination mit UWB-Funkknoten kann das FTF dem Kommissionierer folgen. Dafür werden vier WiSmIt-Anker (Wireless Smart Item) auf dem Fahrzeug und ein WiSmIt-Tag am Kommissionierer angebracht. Auf dem Fahrzeug sind außerdem Sensoren installiert, wodurch mittels Umlaufzeitmessung die Entfernung zu einem Kommissionierer gemessen werden kann, der mit einem Funktransponder ausgestattet ist. Dadurch kann seine relative Position zum Fahrzeug ermittelt werden.

 

Mit dem FlexLoc-System wird sowohl die Position des Fahrzeugs in der Halle, als auch der Kommissionierer mit angebrachtem Tag verfolgt. Das funktioniert auch, wenn die zu verfolgende Person neben oder hinter dem Fahrzeug steht. Damit wurde auf dem FOLLOWme-Forschungsprojekt des Fraunhofer-Instituts für Werkzeugmaschinen und Umformtechnik IWU in Zusammenarbeit mit der Technischen Universität Chemnitz aufgebaut.

Hauptmerkmale

Smart

  • Flexibler Kommissionier-Prozess mit Folgemodus
  • Qualitätssicherung bei Produktionsprozessen

Vernetzt

  • Kabellose und breitbandige Kommunikation
  • Hohe Lokalisierungsgenauigkeit durch UWB-Lokalisierungssystem
  • Relative und absolute Lokalisierung mobiler Plattformen

Allrounder

  • Skalierbar in Reichweite und Genauigkeit
  • Nachrüstung von bestehenden FTFs mit UWB-Knoten

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