Projektbeschreibung AgiProbot:
Agiles Produktionssystem mittels mobiler, lernender Roboter mit Multisensorik bei ungewissen Produktspezifikationen

Ziel:
Wie kann sich eine Fabrik autonom an ständig neue Bedingungen anpassen? Das Forschungsvorhaben „AgiProbot“ am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) beschäftigt sich mit genau dieser Frage. Das Projekt verfolgt das Ziel, ein agiles Produktionssystem zu gestalten, um mittels Künstlicher Intelligenz dynamisch auf ungewisse Produktspezifikationen zu reagieren. Einen beispielhaften Anwendungsfall hierfür stellt das sog. „Remanufacturing“ dar, wobei Altprodukte rückgewonnen, demontiert und ausgewählte Komponenten wieder in die Produktionsprozesse zurückgeführt werden. Die Fragestellung wird in Form einer interdisziplinären Forschungsgruppe mehrerer Institute aus Maschinenbau, Elektrotechnik und Informationstechnik sowie Informatik, um komplementäre Kompetenzen gezielt zu bündeln.

Vorgehen:
Der gemeinsame Lösungsansatz beruht darauf, eine variierende Anzahl autonom arbeitender, mobiler Roboter in Kollaboration miteinander sowie mit dem Menschen dazu zu befähigen, sich agil an dynamisch wechselnde Aufgabenstellungen anzupassen. Die Betrachtung erfolgt hierbei am Anwendungsbeispiel von Sortier-, Demontage- und Inspektionsprozessen des Remanufacturing. Die Roboter sollen dabei insbesondere auch Lösungen für die Verarbeitung bislang unbekannter Bauteile entwickeln. Hierzu werden für die Roboter Lernalgorithmen erforscht und implementiert, die sowohl ein Selbstlernen der Roboter mittels künstlicher Intelligenz und vorhandenem Vorwissen als auch das unterstützte Anlernen durch den Menschenberücksichtigen. Zur Erreichung der not-wendigen Flexibilität der Warenströme sind unter anderem mobile Roboter auf Fahrerlosen Transportsystemen mit ausgeklügelten Manipulationsfähigkeiten von besonderer Bedeutung. Um die Bauteile und deren Zustand zunächst umfassend messtechnisch zu erfassen, sind vielfältige Sensoren notwendig, die multimodale Information auf geeignete Art und Weise erfassen, und die dann geeignet fusioniert werden können. Insgesamt wird das gesamte Produktionssystem im Kontext von Indutrie 4.0 basierend auf vielfältigen Einzeltechnologien der Digitalisierung sowie industriellen Standards in geeigneter Form als vernetztes cyber-physisches System modelliert und implementiert.
Die entwickelten Lösungen werden im Rahmen des Projekts in einer industrienahen Demonstrator-Fabrik mit Matrix-Layout implementiert, in der realitätsgetreu die herausfordernden Gegebenheiten einer vernetzen Produktion zum Remanufacturing realisiert werden.

Projektstruktur des Forschungsvorhabens
Laufzeit: 01.03.2019 – 29.02.2024 Fördervolumen: 3 Mio. € Projektvolumen: 4,4 Mio. €