Die Roboter „Fluffy“ und „Spot“ fertigen Laser-Scans des US-amerikanischen Van Dyke-Getriebewerks an.

Bild: Ford-Werke

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In schwer zugänglichen Fabrikbereichen Vierbeinige Roboter scannen Anlage

31.07.2020

Anfang August startet das Experiment: Ford erprobt vierbeinige Roboter, die Laser-Scans einer Anlage anfertigen sollen. Die Roboter Fluffy und Spot, die auch über HD-Kameras verfügen, können in schwer zugänglichen Bereichen innerhalb der Anlage eingesetzt werden.

Ford experimentiert mit vierbeinigen Robotern, die extrem wendig sind und über ein hundeähnliches Bewegungsprofil verfügen. Sie können 360-Grad-Scans durchführen, Steigungen von bis zu 58 Prozent bewältigen und sogar Treppen steigen. Die etwa 30 Kilogramm schweren Roboter sind Teil eines Pilotprojekts von Ford, das Zeit und Kosten senken sowie die Effizienz des Anlagenmanagements steigern soll.

Daten für Anlagenbau sammeln

Fluffy, von der Roboter-Bedienerin Paula Wiebelhaus getauft, ist eines der beiden Exemplare, die Ford von Boston Dynamics gemietet hat; das Unternehmen ist bekannt für die Entwicklung mobiler Roboter. Sein technologischer Zwilling heißt Spot, dabei handelt es sich um den tatsächlichen Namen des Produkts.

Beide Roboter werden Anfang August im US-amerikanischen Ford Van Dyke-Getriebewerk zum Einsatz kommen. Dank ihrer leuchtend gelben Farbe sind sie gut zu erkennen. Ausgestattet mit fünf Kameras können die Roboter fast zwei Stunden lang mit bis zu 5 km/h bewegt werden, um den Anlagenboden zu scannen und die Ingenieure mit Daten zu versorgen, die für die Aktualisierung des Werks erforderlich sind.

"Wir entwerfen und bauen Anlagen. Normalerweise werden danach im Laufe der Jahre Änderungen vorgenommen, die jedoch nur selten digital dokumentiert werden", sagte Mark Goderis, Digital Engineering Manager, Ford Motor Company. "Wenn die Roboter unsere Anlage scannen, können wir sehen, wie sie zum jetzigen Zeitpunkt tatsächlich aussieht und ein neues Konstruktionsmodell erstellen. Dieses digitale Modell wird dann verwendet, wenn wir die Anlage für neue Produkte umrüsten müssen".

Scanning-Prozess doppelt so schnell

Ohne Fluffy und Spot wären die Arbeiten an der Werksanlage viel mühsamer: "Früher machten wir alles zu Fuß. Wir benutzten ein Stativ und standen innerhalb der Anlage jedes Mal fünf Minuten herum und warteten darauf, dass der Laser scannte", fügte Goderies hinzu. "Das Scannen einer Anlage kann auf diese Weise bis zu zwei Wochen dauern. Mit Hilfe der Roboter sind wir in der Lage, die Arbeiten in der Hälfte der Zeit durchzuführen".

Der herkömmliche Scanning-Prozess ist mit Kosten von fast 300.000 US-Dollar auch teurer als der Einsatz der Roboter. Wenn dieses Pilotprojekt funktioniert, könnte Ford alle seine Werke für einen Bruchteil der bisher anfallenden Kosten scannen. So könnte die Spitzen-Technologie helfen, finanzielle Mittel einzusparen und Anlagen schneller umzurüsten und letztendlich dazu beizutragen, neue Fahrzeuge früher auf den Markt zu bringen.

In der augenblicklichen Konfiguration können die Roboter so programmiert werden, dass sie einem bestimmten Weg folgen, vorgesehen ist außerdem eine Fernsteuerung aus bis zu 50 Metern Entfernung, hierfür existiert bereits eine App, die mit Tablet-Computern kompatibel ist.

Agil genug für schwierige Bereiche

"Der Schlüssel zu Fluffy und Spots Erfolg ist ihre Agilität", sagt Wiebelhaus, die ihren Roboter über einen Gaming-ähnlichen Controller steuert, der es ihr ermöglicht, die Kameraansicht aus der Ferne zu sehen. Sollte es zu einem Problem kommen, verfügt das Steuergerät über einen sicheren Stopp-Mechanismus, der verhindert, dass der Roboter mit irgendetwas kollidiert.

Die Roboter verfügen über drei Bewegungs-Programme: eines für Spaziergänge auf gleichförmigem Untergrund, eines für unebenes Gelände und eine spezielle Einstellung fürs Treppensteigen. Sie können auch in der Hocke operieren, wodurch sie in besonders schwer zugänglichen Anlagenbereichen eingesetzt werden können.

Steigungen von bis zu 58 Prozent, dies entspricht 30 Grad, stellen ebenfalls kein Problem dar. Wenn sie fallen, können sich die Roboter selbsttätig aufrichten. Sie halten stets einen Sicherheitsabstand zu Objekten, um Kollisionen zu verhindern. Zusätzliche mobile Transportmodule, sogenannte Scouter, tragen Fluffy und Spot bedarfsweise auf längeren Streckenabschnitten, um Batteriestrom zu sparen.

"Es gibt Bereiche in der Anlage, die man nicht betreten möchte oder kann, weil sie sehr schwer zugänglich sind", sagt Wiebelhaus. "Es ist einfacher und sicherer, Fluffy und Spot dorthin zu schicken". Wiebelhaus sieht in den niedlich anmutenden Robotern mit dem hundeähnlichen Bewegungsprofil ein zukunftsweisendes Fertigungswerkzeug. "Mit Fluffy und Spot wollen wir die Grenzen in der Fertigung ausloten und ermitteln, welchen Wert der Einsatz von mobilen Robotern für das Unternehmen hat".

Bildergalerie

  • Die vierbeinigen Roboter können Treppen steigen.

    Bild: Ford-Werke

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