ROBOTOP

Cluster: Robotik

Offene Plattform für Roboter-Anwendungen in Industrie und Service

Kurzsteckbrief
Im Projekt ROBOTOP wird eine offene Plattform entwickelt, um den Massenmarkt für Roboter in Service-, Logistik- und Fertigungsanwendungen zu erschließen. Auf der Plattform lassen sich intelligent standardisierte und wiederverwendbare Hardware- und Peripherie-Komponenten zu individuellen Servicerobotik-Lösungen kombinieren. Vor der eigentlichen Installation können die Lösungen durch 3D-Simulationen auf ihre Passfähigkeit untersucht werden. So können Angebots- und Engineering-Entwicklungen sowie Kosten für die Planung und Gestaltung von industriellen Robotik-Lösungen deutlich reduziert werden.

Ausgangslage
Um Roboter-Anwendungen zu entwickeln und umzusetzen, sind bisher hohes Fachwissen, ein großer Erfahrungsschatz und umfangreiche Kenntnisse der Normungslage erforderlich. Dies ist auf die hohe Komplexität von Roboterlösungen und die steigenden technischen Anforderungen an die Verfügbarkeit, Reproduzierbarkeit, Qualität und Sicherheit von industriellen Anwendungen zurückzuführen. Für kleine und mittlere Unternehmen stellt dies eine hohe Eintrittsbarriere zur Nutzung industrieller Servicerobotik-Anwendungen dar. Der große Aufwand für das Engineering und die hohen Kosten für Systemintegratoren machen viele Roboterlösungen für den Mittelstand wirtschaftlich nicht sinnvoll.

Ziel
Im Projekt ROBOTOP wird eine Plattform zur Planung und Simulation sowohl der Soft- als auch der Hardware von Roboter-Anwendungen entwickelt. Sie dient der arbeitsteiligen Entwicklung, dem Einsatz und der Vermarktung von Robotern in den Bereichen Industrie, Dienstleistung sowie im privaten Umfeld. Auf der Plattform wird der vollständige Engineering-Zyklus durchgeführt: von der benutzergeführten Aufgabenbeschreibung über die Komponentenauswahl und Integrationsunterstützung bis hin zur Inbetriebnahme sowohl für Anwender als auch Integratoren – also solche Unternehmen, die herstellerunabhängig Robotersysteme in die IT ihrer Kunden integrieren. Zudem werden der Verkaufsprozess und das Liefermanagement dort integriert.
ROBOTOP funktioniert nach dem Baukasten-Prinzip: Über die Plattform sind in einem Shop Software-Module erhältlich, aber auch Hardwarekomponenten und Instrumente für die Steuerungselektronik, die je nach Bedarf kombiniert werden. Alle Elemente sind standardisiert, herstellerübergreifend nutzbar und wiederverwendbar – ein einmal gekauftes Modul kann also für mehrere Anwendungen genutzt werden. So kann jeder Anwender sein individuelles Roboter-System aus Hard- und Software Schritt für Schritt selbst zusammenstellen. Für die unkomplizierte Umsetzung
sorgen durchgängige Engineering-Tools und vereinheitlichte Schnittstellen für Sensoren, mechanische Einstellungen und den Einsatz physischer Arbeitshilfen (Werkzeuge, Greifer etc.).
Systemintegratoren und Kunden können auf ROBOTOP mit geringerem personellen und finanziellen Aufwand Roboteranwendungen erstellen, da sie durch den Entwicklungsprozess geleitet werden und automatisiert geeignete, kompatible Komponenten vorgeschlagen bekommen. Für Komponentenhersteller erschließen sich auf diese Weise neue Kunden, für die bisher die Automatisierungshürde zu hoch war. Softwareanbieter erweitern durch die Plattform ebenfalls ihre Nutzerbasis, da die Eintrittsbarrieren unter anderem durch ein Pay-per-Use-Prinzip gesenkt werden.Die Entwicklung und Einführung der ROBOTOP-Plattform eröffnet zudem eine Vielzahl neuartiger Geschäftsmodelle. Dank einer optionalen Online-Unterstützung durch Experten werden sowohl versierte Anwender als auch Benutzer ohne umfassende Engineering-Kenntnisse angesprochen. So können Expertenleistungen abgerufen („engineering
as a service“) und leistungsfähige Engineering-Software-Funktionen (etwa Konstruktions-, Planungs-, Simulationssysteme) ohne aufwändige Installation über die Plattform genutzt werden. Zudem können eine unbegrenzte Vielfalt an Robotik-Hard- und Softwarelösungen einfach weltweit
vermarktet und Komponenten wie Greifer, Vorrichtungen oder Ersatzteile bedarfsgerecht produziert werden. Auf Basis der neu generierten Informationen (dazu zählen etwa der Informationsbedarf des Kunden und sein Kaufverhalten) können innovative Marketing-Services und somit völlig neue Geschäftsmodelle initiiert werden.

Praktische Anwendung
In der Praxis sind unterschiedliche Nutzungsszenarien denkbar. Erfahrenen Kunden und Systemintegratoren bietet die ROBOTOP-Plattform die Möglichkeit, individuelle Robotik-Lösungen selbst zu konfigurieren, virtuell zu testen und online zu bestellen. Unerfahrene Kunden können die Dienste von Spezialisten in Anspruch nehmen, die selbst auf der Plattform als Zwischenhändler, Fachexperten oder Systemintegratoren agieren. Sie selbst können durch ROBOTOP den Kunden schneller und kostengünstiger individuelle Robotik-Lösungen oder erforderliche Beratungsleistungen zur Verfügung stellen. Einsteiger können auch über einfache Suchstrategien Standardlösungen finden. Sie sind als Paketlösungen aus Software und physischen Komponenten in der Regel vorrätig und sofort lieferbar. Für den Anwender resultiert damit ein sofort realisierbarer Nutzen.

Konsortium
ICARUS Consulting GmbH (Konsortialführer), Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg, Infosim GmbH & Co. KG, Karlsruher Institut für Technologie, Robert Bosch GmbH, Ruhr-Universität Bochum, SCHUNK GmbH & Co. KG, Technische Universität Dortmund