Am Zentrum für Angewandte Luftforschung wurde im Rahmen des dtec.bw-Projektes iMOD gemeinsam mit unserem Industriepartner Airbus sowie weiteren Projektpartnern ein produktionsnaher Demonstrator für die Automatisierung der Strukturmontage im Flugzeugbau aufgebaut.
Dabei wurden Industrie 4.0-Technologien eingesetzt, um sowohl das Engineering einer solchen Anlage als auch den Betrieb zu unterstützen und zu optimieren. Bereits vor der Fertigstellung des physischen Aufbaus konnten die Forschungsergebnisse in einer virtuellen Umgebung des Demonstrators erprobt und validiert werden.
Das Herzstück des Demonstrators bildet dabei die iMOD-Validierungsplattform, die aus drei Kernkomponenten besteht:
- Einem Robotiksystem, bestehend aus einem Portalroboter, einer Linearachse, zwei Y-Spine Systemen, zwei Multifunktionalen Endeffektoren (MFEE), zwei Nietzuführsystemen und weiteren Komponenten.
- Einer A320-Rumpftonne, bestehend aus den vorgenieteten Sektionen 17-19, als Demonstrationsobjekt für das automatisierte Bohren und Nieten von Längs- und Quernähten.
- Einer Arbeitsbühne, die den Zugang zum Robotiksystem und zur Rumpftonne ermöglicht und mit einem modernen Sicherheitssystem ausgestattet ist, welches für den Schutz der Bediener der Anlage im Betrieb sorgt.
Weitere Informationen zur iMOD-Validierungsplattform finden Sie in der zugehörigen Veröffentlichung, welche im Rahmen von dtec.bw-Beiträge der Helmut-Schmidt-Universität / Universität der Bundeswehr Hamburg – Forschungsaktivitäten im Zentrum für Digitalisierungs- und Technologieforschung der Bundeswehr dtec.bw : Band 2 – 2024 erschienen ist. Die Veröffentlichung finden Sie unter: 10.24405/16791
Ein weiteres Robotersystem des Demonstrators ist ein 6-achsiger Viper S650 Roboter von OMRON, der auf einem 2-achsigen Schienensystem montiert ist, so dass er sich frei unter dem Heckbereich des Flugzeugrumpfes bewegen kann. Der Viper S650-Roboter ist mit einem 8tree DentCheck-Scanner als Endeffektor ausgestattet, der für die präzise Delleninspektion am Flugzeugrumpf eingesetzt wird. Diese Anlage ermöglicht eine effiziente Inspektion der unteren Rumpfbereiche und bietet Echtzeit-Dellenmessungen für schnelle und genaue Strukturbewertungen. Mit Hilfe dieses Aufbaus wird die Forschung im Bereich der automatisierten Dellenerkennung und -bewertung vorangetrieben, um die Effizienz und Genauigkeit im Vergleich zu herkömmlichen manuellen Inspektionen zu erhöhen.
Das iMOD-Setup für die virtuelle Inbetriebnahme ermöglicht die Simulation und Validierung von Steuerungsprogrammen für Produktionssysteme vor der physischen Implementierung. Das Setup integriert Hardware-in-the-Loop (HiL) und Software-in-the-Loop (SiL) Simulationen und ermöglicht so Echtzeittests von Robotersteuerungen, sicherheitskritischen Komponenten, SPS-Logik, Motorsimulation und Prozesssteuerungssoftware. Unter Verwendung standardisierter Modellierungs- und Kommunikationstechnologien wie FMI/FMU, OPC UA und Docker simuliert das Testbed Roboter- und Automatisierungssysteme, um präzises Verhalten und Kollisionsvermeidung zu gewährleisten. Die Workbench führt Simulationsmodelle mit Containertechnologien aus und ermöglicht so modulare und skalierbare Tests.
Letzte Änderung: 7. März 2025