Der Dirigent der Maschinen Marcus Strand, DHBW Karlsruhe www.dhbw-karlsruhe.de
STUDIEN- UND AUSBILDUNGSKONZEPT AN DER DUALEN HOCHSCHULE BADEN-WÜRTTEMBERG Duales Studium = praxisintegriertes Studium Unternehmen Duale Hochschule www.dhbw-karlsruhe.de FFG Produktion 01.06.2016 2
DIE STANDORTE DER DUALEN HOCHSCHULE BADEN-WÜRTTEMBERG - ca. 34.000 Studierende an der Dualen Hochschule - 10 % aller Studierenden in Baden-Württemberg www.dhbw-karlsruhe.de FFG Produktion 01.06.2016 3
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. www.dhbw-karlsruhe.de FFG Produktion 01.06.2016 4
Beispiel Automobilbau Rohbau www.dhbw-karlsruhe.de FFG Produktion 01.06.2016 5
Beispiel: Automobilbau Endmontage www.dhbw-karlsruhe.de FFG Produktion 01.06.2016 6
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.) www.dhbw-karlsruhe.de FFG Produktion 01.06.2016 7
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 www.dhbw-karlsruhe.de FFG Produktion 01.06.2016 8
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 www.dhbw-karlsruhe.de FFG Produktion 01.06.2016 9
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 www.dhbw-karlsruhe.de FFG Produktion 01.06.2016 10
Motions: Example Human demonstrations (Semi-)Automatic constraint selection Execution using 2D-vision to localize objects Automatic constraint optimization
Autonomous Execution
Kollaborierende (Industrie-)Robotersysteme Auszug aktueller kollaborierender Robotersysteme (HMI 2016): (Videos) www.dhbw-karlsruhe.de FFG Produktion 01.06.2016 13
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 www.dhbw-karlsruhe.de FFG Produktion 01.06.2016 14
Das Search and Rescue Scenario Instrumentierung heterogener Systeme Kollaboration heterogener Systeme Identifikation und Mitteilung von Fähigkeiten und Koordination BspBilder www.dhbw-karlsruhe.de FFG Produktion 01.06.2016 15
Rückkanal / Loop Closing Der Rückkanal kann durch VR/AR Technologien realisiert Kontextsensitivität spielt hierbei eine Rolle Kontext muss allerdings erkannt bzw. klassifiziert werden www.dhbw-karlsruhe.de FFG Produktion 01.06.2016 16
Beispiel: I believe I can fly www.dhbw-karlsruhe.de FFG Produktion 01.06.2016 17
Leitfragen / Essenz Wie werden in Zukunft Robotersysteme programmiert Wie werden kollaborative Robotersysteme eingesetzt Welche Aufgaben übernimmt der Mensch in der Produktion www.dhbw-karlsruhe.de FFG Produktion 01.06.2016 18