Projektbeschreibung SimSeKo:
Simulations- und sensorbasierte Kollisionsvermeidung und Bahnkorrektur für Werkzeugmaschinen

Ausgangslage:
Das Rüsten von Werkstücken stellt vor allem bei kleinen Losgrößen eine Herausforderung dar. Kleinere Losgrößen durch steigende Produktindividualisierung und der verbreitete Fachkräftemangel führen zur weiteren Erhöhung des Kollisionsrisikos.
Nur wenige Systeme bieten aktuell eine Kollisionsvermeidung mit Berücksichtigung von Rüstfehlern und fremder Objekte im Arbeitsraum, kein System eine darauf aufbauende adaptive Bahnplanung.
Damit ergibt sich ein steigender Bedarf an wirtschaftlichen sensorbasierten Lösungssystemen zur Rüstfehler- und Objekterkennung in Werkzeugmaschinen zur Sicherstellung hoher Zuverlässigkeit und Verfügbarkeit.

Ziel:
Projektziel ist die prototypische Entwicklung einer Softwarelösung für die erweiterte Kollisionsvermeidung in Werkzeugmaschinen unter Berücksichtigung von Abweichungen zwischen realem Zustand im Arbeitsraum und simuliertem Soll-Zustand mit adaptiver Bahnplanung sowie einer Hardwarelösung zur geschützten Sensoreinbringung im Arbeitsraum mit dem Ziel der Erfassung der Lage und Geometrie von Werkstücken und weiteren Störkonturen.

Vorgehen:
Das Vorgehen gliedert sich im wesentlichen in vier Arbeitspakete. Zunächst werden Randbedingungen untersucht und präzisiert. Dies beinhaltet die Analyse möglicher Kollisionsursachen und Definition von Testzenarien, die Auswahl und Beschaffung von geeigneter Sensorik und die Aufnahme von ersten Testdaten mit dieser Sensorik in einer Werkzeugmaschine. Diese Werkzeugmaschine wird außerdem geometrisch und kinematisch in 3D modelliert.
Das zweite Arbeitspaket umfasst die Entwicklung der benötigten Kernfunktionen. Hierzu gehört die Entwicklung eines Konzepts zur dauerhaften, geschützten Hardwareintegration des Sensorssystems in der Werkzeugmaschine, die Datenvorverarbeitung, die Simulation des Soll-Zustands sowie die Bereitstellung über eine entsprechende Schnittstelle, der automatisierte Bildabgleich und die Kollisionsprüfung sowie Adaption der Bahnplanung.
Im dritten Arbeitspaket erfolgt die prototypische Systemintegration und Erprobung. Dies beinhaltet die Integration von Hard- und Software in einer Werkzeugmaschine und die Erprobung des Gesamtsystems.
Abschließend erfolgt im vierten Arbeitspaket die Optimierung und Erweiterung der Software, sowie die Validierung dieser optimierten Kollisionsvermeidung.