HIER WIRD ZUKUNFT erdacht

Die strategische Ausstattung des Forschungszentrums orientiert sich an zwei Themen, die in der Logistikforschung in den kommenden Jahren und Jahrzehnten von hoher Relevanz sein werden: Lokalisierung und drahtlose Kommunikation. Durch die flexible Ausstattung und kaum fest verbaute Versuchsstände können sich eine Vielzahl autonomer Akteure ad-hoc und dezentral gesteuert zu temporären Verbänden zusammensetzen, um gemeinsam logistische Dienstleistungen zu erbringen. Industrieprozesse der Zukunft können auf diese Weise dargestellt und erforscht werden.

01 Infrastruktur

 

Motion Capturing-System

Motion Capturing ist ein Trackingverfahren, das jede Art von Bewegungen erfasst und in ein computerlesbares Format umwandelt. Das Motion Capturing-System im Forschungszentrum des Innovationslabors ist ein optisches State-of-the-Art-Lokalisierungssystem und die größte Installation ihrer Art in Europa. Das System ermöglicht es, über Infrarotsignale mit passiven Markern ausgestattete Menschen, Maschinen und Objekten sowohl am Boden (2 D) als auch in der Luft (3 D) zu lokalisieren und zu tracken.

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Technische Daten
  • 38 Hightech-Kameras auf einer Fläche von 300 m²
  • Tracking in Echtzeit mit einer Genauigkeit im Submillimeter-Bereich
  • Tracking von bis zu 100 Objekten gleichzeitig
  • Verbindung mit Funkmessystem und Laserprojektionssystem
Forschungsfelder und Funktionen
  • Generierung von Bewegungsmodellen
  • Vollautomatische Aktivitätserkennung
  • Physikalische Ergonomie

Funkmesssystem

Ein Netzwerk aus zahlreichen Antennen dient der Erfassung, Verfolgung und Analyse von Drahtloskommunikationsprozessen. Dank der Software Defined Radio (SDR)-Technologie können alle relevanten Frequenzen, z. B. Wlan-, Bluetooth- oder SmartHome-Verbindungen, innerhalb des Forschungszentrums erfasst werden. Dies ermöglicht eine Darstellung und Analyse der sonst unsichtbaren Kommunikation cyberphysischer Systeme.

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Technische Daten
  • Abdeckung aller im Bereich von DC bis 6 GHz drahtlos kommunizierenden Geräte von jedem SDR
  • Bandbreite bis zu 120 MH
  • Verbindung mit Motion Capturing-System und Laserprojektionssystem
Forschungsfelder und Funktionen
  • Entwicklung drahtloser Kommunikationsprotokolle
  • Test und Überprüfung von Lokalisierungs- und Nachbarschaftsalgorithmen

LaserprojektionsSystem

Das Laserprojektionssystem ermöglicht die statische und dynamische Projektion virtueller Informationen, Markierungen und Symbole. So können Kommunikationsprozesse zwischen Mensch und Technik in der realen und der virtuellen Welt sichtbar gemacht, aber auch real nicht durchführbare Situationen wie z. B. Zusammenprallszenarien dargestellt werden.

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Technische Daten
  • 8 an der Hallendecke befestigte Laser
  • Verbindung mit Motion Capturing-System und Funkmesssystem
Forschungsfelder und Funktionen
  • Simulation von Mensch-Technik-Interaktion
  •  Verbesserung der Mensch-Technik-Interaktion
  • Optimierung von Arbeitsumgebungen

02 Demonstratoren

Virtual Reality-System

Das Virtual-Reality-System macht aus dem Forschungszentrum ein „Holodeck“ von außergewöhmlicher Dimension: In einem 300 Quadratmeter großen Raum können sich Probanden frei und in Echtzeit in der virtuellen Realität bewegen. Mithilfe des digitalen Abbilds von Produktionsstätten und Logistikzentren lassen sich bestehende und zukünftige Arbeitsabläufe und -strukturen simulieren und testen – insbesondere auch vor der eigentlichen Inbetriebnahme.

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Technische Daten
  • mobiles VR-System, bestehend aus Datenbrille und Rucksackrechner
  • 300 qm großes „Holodeck“
  • Zusammenspiel mit Motion Capturing-System
Versuchsaufbau

Mithilfe von Markern können feste Größen – ob Menschen, Maschinen oder Objekte – mit in die virtuelle Realität genommen werden. Ausgestattet mit VR-Brille und Rucksackrechner kann der Mensch so beispielsweise reale Gegenstände zu einer nur virtuell vorhandenen Maschine bringen. Damit gehen die physische und die virtuelle Welt für den Anwender nahtlos ineinander über.

Drohnenschwarm

Autonome Transportsysteme und eine dezentrale Logistiksteuerung werden in der Logistik immer wichtiger. Der Drohnenschwarm im Forschungszentrum des Innovationslabors navigiert im dreidimensionalen Raum und erkennt selbstständig die richtige Flugbahn sowie potenzielle Hindernisse. Die Drohnen werden durch das Motion Capturing-System lokalisiert.

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Technische Daten
  • bis zu 30 frei programmierbare Drohnen
  • Maximalgeschwindigkeit der Drohnen: 80 km/h
  • Zusammenspiel mit Motion Capturing-System
Versuchsaufbau

In dem Demonstrator bewegt sich ein Mensch in einem Motion Capturing-Anzug durch den Drohnenschwarm. Der Schwarm passt seine Position der Aktivität des Menschen entsprechend an: So weichen die Drohnen dem Menschen aus und finden danach wieder zu ihrer eigentlichen Position zurück. Ziel ist es, die Zusammenarbeit zwischen Drohnen und Menschen in Produktion und Intralogistik effizienter zu gestalten.

Fahrerloses Transportrobotersystem (FTS-Roboter)

In der kundenindividuellen Produktion von morgen gehören eine dezentrale Logistiksteuerung und starre Strukturen der Vergangenheit an. Das Transportrobotersystem im Forschungszentrum besteht zum einen aus Fahrerlosen Transportsystemen (FTS), zum anderen aus mobilen Regalen. Die FTS-Roboter sind mit einer Hubeinrichtung ausgestattet und können so mobile Regale transportieren.

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Technische Daten
  • 5 Fahrerlose Transportsysteme mit einer Traglast bis zu 50 kg
  • 50 mobile Regale (55 x 55 cm)
  • Zusammenspiel mit Motion Capturing-System
Versuchsaufbau

In dem Demonstrator des Forschungszentrums löst der Mensch Aufträge zum Transport von in mobilen Regalen gelagerten Waren mithilfe intelligenter Einsteckkarten aus. Die FTS-Roboter holen die Bestellungen selbstständig ab. Der Mensch übernimmt und verpackt die Waren. Ziel ist es, in Produktion und Intralogistik auch ungeplante (Bestell-)Prozesse ad hoc abbilden zu können. Damit lassen sich auch Produktionsflüsse besser vorplanen.