Smarte Robotik für zeitflexible, immersive und ortsunabhängige Teamarbeit in Handwerk & Industrie
Unsere Vision
Das Zukunftscluster SmaRTHI richtet sein Augenmerk auf die Arbeit der Zukunft. Die Vision ist es, dass Menschen und Roboter zukünftig als sich optimal ergänzende zeitflexible und ortsunabhängig Teams zusammenarbeiten. So können für den Menschen bessere Arbeitsbedingungen geschaffen werden. Gleichzeitig werden die Fabriken und Betriebe effizienter, flexibler und resilienter. Im Ergebnis kann der gesamtgesellschaftliche Wohlstand gesteigert werden. SmaRTHI baut ein Ökosystem auf, in dem neuartige Technologien erforscht, entwickelt und industrialisiert werden. Der Digitalisierung als verbindendes Element wird verstärkt zu einer wertschöpfenden Wirkung in physischen Prozessen verholfen.
Der Blick in die Zukunft
Ida und Hannes sind ein berufstätiges Paar im Jahr 2035. Ida entwirft und fertigt individuelle Möbel- und Holzkonstruktionen. In ihrem Handwerksbetrieb steht ihr u.a. ein Fräsroboter zur Seite, für dessen Steuerung sie verschiedene synchronisierte Endgeräte wählen kann, die einen flexiblen Fernzugriff in Echtzeit ermöglichen. Heute wählt sie einen Handschuh, mit dem sowohl feinfühlige, akkurate Arbeiten als auch notwendige Hilfstätigkeiten dem Roboter intuitiv angelernt oder aus vorgefertigten, im App-Store bereitgestellten, Fähigkeiten installiert werden können. Ihre skizzierten Konturvorgaben ergänzt sie durch spezifizierende Sprachbefehle. Gleichzeitig gibt ihr der Handschuh ein Feedback über die erreichten Eigenschaften des bearbeiteten Materials. Hannes ist für die Wartung komplexer, weltweit verteilter Bestandsanlagen verantwortlich. Im Homeoffice sichtet er auf seinem Dashboard die optimal sequenzierten Wartungsaufträge an verschieden platzierten Anlagen, die ihm auf Basis der Unternehmenszielvorgaben sowie seines Kompetenzprofils zugeteilt wurden. Zur Untersuchung und Fehlerbehebung setzt er verschiedene zwei- bis vierbeinige Roboter ein, die durch das von ihm bevorzugte Tablet gesteuert werden. Bei gleichbleibend hoher und sicherer Konnektivität werden ungewollte Bewegungen erkannt und erst nach einer entsprechenden Sicherheitsprüfung durchgeführt. Das parallele akustische Feedback erlaubt ihm, die Operationen des Roboters simultan zu verfolgen.
Das Netzwerk
Die Akteure in SmaRTHI schaffen mit Ihrem exzellenten Knowhow aus den Bereichen Cyber-physische Systeme, Mechatronik, Informatik und Kommunikationstechnik ein hochinnovatives interdisziplinäres Netzwerk. Die Innovations-Achse Chemnitz-Dresden soll zum »Robot Valley Sachsen« werden, welches die Robotik innoviert und deren Demokratisierung vorantreibt: Als Basis dafür erschafft SmaRTHI eine Co-Innovationsplattform, welche Forschung, Handwerk und Industrie für die Gestaltung der flexiblen und multilokalen Arbeitswelten zusammenbringt Darin erschaffen die Partner im Co-Creation-Ansatz die Grundlagen und Szenarien für den Einsatz smarter Robotik in der Teamarbeit, überführen diese in industrietaugliche Lösungen und bringen sie schlussendlich in die praktische Anwendung. Das Zukunftscluster SmaRTHI kann damit zu einer weltweit führenden Anlaufstelle (One-Stop-Shop) für die flexible, multilokale Teamarbeit der Zukunft werden.
Damit werden aus exzellenter Forschung Innovationen im Bereich smarter Robotik entstehen und für die breite Nutzung in Handwerk und Industrie erschlossen. So sollen Impulse für Wandel und Innovation durch kollaborative Mensch-Robotik-Teams in der Fertigung und Automatisierung gesetzt werden. Das Zukunftscluster „SmaRTHI“ wird sich insbesondere den Themen Automatisierung, Künstliche Intelligenz (KI), Sensorik, Mensch-Roboter-Kollaboration, Systemintegration sowie der Integration von Artificial Reality- und Virtual Reality- Lösungen (AR und VR) widmen. Zur Erprobung dieser neuen Ansätze stehen dem Cluster u.a. Testfelder am „5G Lab Germany“ der TU Dresden und das „IIoT Testbed“ der HTW Dresden zur Verfügung. Zum Themenfeld der cyber-physischen Produktionssysteme steht am Fraunhofer IWU zudem die rund 1.700 m² große E³-Forschungsfabrik für die industrienahe Erprobung komplexer Robotersysteme, und darin ein Human-Meets-Robots-Lab, eine mobile Roboterzelle zur autonomen Maschinenbedienung sowie Soft- und Hardware-Infrastruktur für Tests der virtuellen Inbetriebnahme bereit.
Sprecher und Co-Sprecher
- Prof. Dr.-Ing. Ulrike Thomas
Professur für Robotik und Mensch-Technik-Interaktion, TU Chemnitz - Prof. Dr.-Ing. Steffen Ihlenfeldt
Fraunhofer-Institut für Werkzeugmaschinen und Umformtechnik IWU /
Professur Werkzeugmaschinenentwicklung und adaptive Steuerungen, TU Dresden
- Prof. Dr. rer. nat. habil. Uwe Aßmann
Professur für Softwaretechnologie, TU Dresden - Prof. Dr. rer. pol. Dirk Reichelt
Professur Informationsmanagement, Hochschule für Technik und Wirtschaft Dresden - Prof. Dr.-Ing. Dr. h. c. Frank Fitzek
Deutscher Telekom-Lehrstuhl für Kommunikationsnetze, TU Dresden