Der Dirigent der Maschinen

Transkript

1 Der Dirigent der Maschinen Marcus Strand, DHBW Karlsruhe

2 STUDIEN- UND AUSBILDUNGSKONZEPT AN DER DUALEN HOCHSCHULE BADEN-WÜRTTEMBERG Duales Studium = praxisintegriertes Studium Unternehmen Duale Hochschule FFG Produktion

3 DIE STANDORTE DER DUALEN HOCHSCHULE BADEN-WÜRTTEMBERG - ca Studierende an der Dualen Hochschule - 10 % aller Studierenden in Baden-Württemberg FFG Produktion

4 Tendenz Ein zunehmender Grad der Autonomie und Vernetzung von Anlagenkomponenten lässt den Bediener in den Hintergrund treten. Hauptaufgabe wird im Extremfall die Orchestrierung eines ganzen Netzwerks an (heterogenen) Systemen wie zum Beispiel mobile Produktionseinheiten oder kollaborierenden Systemen sein. Intelligente (u.a. 3D) -Sensorkonzepte können hierbei die Brücke zwischen menschlichen Anweisungen bzw. Handlungen und intelligenten Maschinen darstellen. FFG Produktion

5 Beispiel Automobilbau Rohbau FFG Produktion

6 Beispiel: Automobilbau Endmontage FFG Produktion

7 Metapher Orchester Mensch bisher Solokünstler, ggf. Duett, Quartett, etc. Industrieroboter solo und im Ensemble einfache Stücke grob und klar strukturiert Bald: Mensch und Maschine im Ensemble Kollaborierende Robotersysteme zur Erreichung komplexerer Handhabungen Bis hin zu: erster Geiger (bestimmt Beginn/Ende/Takt/etc.) FFG Produktion

8 Metapher Orchester In Zukunft (ggf. zusätzlich) Mensch als Dirigent zur Orchestrierung von Anlagen und Systemen Durch Sensorik, Wahrnehmung/Interpretation (Gesten, Mimik, Blick) und Interaktion Wie arbeiten sie zusammen Musiker/Maschine sieht/interpretiert Dirigent Dirigent gibt Handlungsanweisungen FFG Produktion

9 Der Mensch in der Industrie 4.0 Selbsttätig organisierende Maschinen -> Ressourcenkonflikte Kollaborierende Robotersysteme -> Mensch und Roboter in einer Zelle Mobile Robotersysteme -> Mobile Manipulatoren, mobile Transportplattformen FFG Produktion

10 Der Proberaum Wie lernen Maschinen ihre Aufgaben? Klassisch Programmierung oder TeachIn (in der Metapher: Führen der Hände) Einfacher (für den Lehrer): vorspielen und nachmachen lassen Programmieren durch Vormachen Zerlegung der Aufgabe in Einzelschritte Abstraktion der Fähigkeiten auf ähnliche Aufgaben Horse Methaper FFG Produktion

11 Motions: Example Human demonstrations (Semi-)Automatic constraint selection Execution using 2D-vision to localize objects Automatic constraint optimization

12 Autonomous Execution

13 Kollaborierende (Industrie-)Robotersysteme Auszug aktueller kollaborierender Robotersysteme (HMI 2016): (Videos) FFG Produktion

14 Orchestrierung heterogener Systeme Zukünftige Produktionsanlagen sind u.u. sehr heterogen Automatisierung und mobile Robotersysteme werden integriert Welche Aufgabe hat der Mensch? Orchestrierung durch unterschiedliche Modalitäten: Gestik Mimik Blick FFG Produktion

15 Das Search and Rescue Scenario Instrumentierung heterogener Systeme Kollaboration heterogener Systeme Identifikation und Mitteilung von Fähigkeiten und Koordination BspBilder FFG Produktion

16 Rückkanal / Loop Closing Der Rückkanal kann durch VR/AR Technologien realisiert Kontextsensitivität spielt hierbei eine Rolle Kontext muss allerdings erkannt bzw. klassifiziert werden FFG Produktion

17 Beispiel: I believe I can fly FFG Produktion

18 Leitfragen / Essenz Wie werden in Zukunft Robotersysteme programmiert Wie werden kollaborative Robotersysteme eingesetzt Welche Aufgaben übernimmt der Mensch in der Produktion FFG Produktion