This content is not included in
your SAE MOBILUS subscription, or you are not logged in.
Empowering of Assembly Processes for Human-Robot-Cooperation in Terms of Task Assignment
Technical Paper
2016-01-2093
ISSN: 0148-7191, e-ISSN: 2688-3627
Annotation ability available
Sector:
Language:
English
Abstract
Many assembly processes, particularly in the manufacture of aircraft components, are still carried out by humans manually. In addition to rationalization aspects, high quality requirements, non-ergonomic activities, the lack of well-qualified workers etc. may require the use of automation technology. Through novel possibilities of human-robot-cooperation these challenges can be met through a skills-based division of labor. Tasks are assigned to humans and robots in a way that the respective strengths can be used most efficiently. This article presents, how assembly processes can get empowered for human-robot-cooperation, using a specific work description for humans and robots, an assembly priority chart and suitable robot programs, to prepare for a skills-based task assignment. In the area of formerly exclusively manual assembly, the operations for the assembly of the product must first be described in detail. In the view of the human-robot-cooperation it is particularly important that the work description covers all aspects that are necessary for the design of an automated task. By using the assembly priority chart, the assembly process gets structured. Work modules out of this chart can now be prepared for either a manual or an automated execution. In addition, assembly processes can be organized in a sequential or parallel order. Applicable robot programs are stored in a database and get adapted in advance quickly to the demanded task. A major advantage of this method is that the proportions of manual or automated tasks can get reassigned quickly and easily. Thus, the executing workforce can get chosen appropriately according the relevant conditions.
Authors
Citation
Mueller, R., Vette, M., and Mailahn, O., "Empowering of Assembly Processes for Human-Robot-Cooperation in Terms of Task Assignment," SAE Technical Paper 2016-01-2093, 2016, https://doi.org/10.4271/2016-01-2093.Also In
References
- Müller , R. et al. Wandlungsfähiges Montagesystem für Großbauteile am Beispiel der Flugzeugstrukturmontage Zukunftsfähige Montagesysteme. Wirtschaftlich, wandlungsfähig und rekonfigurierbar Stuttgart Fraunhofer Verlag 2013
- Westkämper , E. Modulare Produkte - Modulare Montage wt Werkstattstechnik online 91 8 Düsseldorf Springer Verlag 2001
- Müller , R. , Vette , M. , Quinders , S. Handhabung großer Bauteile zur Flugzeugmontage mittels eines Verbunds kinematischer Einheiten unterschiedlicher Struktur VDI-Bewegungstechnik, No. 2175 Aachen VDI Verlag 2012
- Lay , G. , Schirrmeister , E. Sackgasse Hochautomatisierung? Mitteilungen aus der Produktionsinnovationserhebung 22 Karlsruhe Fraunhofer ISI 2001
- Lotter , B. Der Wirtschaftlichkeit angepasster Automatisierungsgrad Deutscher Montagekongress München iwb 2002
- VDMA Sicherheit bei der Mensch-Roboter-Kollaboration VDMA Positionspapier Frankfurt am Main VDMA Robotik + Automation 2014
- Beumelburg , K. Fähigkeitsorientierte Montageablaufplanung in der direkten Mensch-Roboter-Kooperation 413 Heimsheim Jost-Jetter Verlag 2005
- Thiemermann , S. Direkte Mensch-Roboter-Kooperation in der Kleinteilemontage mit einem SCARA-Roboter 411 Heimsheim Jost-Jetter Verlag 2005
- Beumelburg , K. , Spingler , J. C. Automatisierungspotential-Analyse: Eine Methode zur technischen und wirtschaftlichen Klassifizierung von Automatisierungspotentialen wt Werkstattstechnik online 92 3 Düsseldorf Springer Verlag 2002
- Norm DIN EN ISO 10218 Part 1 Industrieroboter - Sicherheitsanforderungen - Teil 1: Roboter 2011
- Norm DIN EN ISO 10566 Robots and robotic devices - Collaborative robots 2015
- Thiemermann , S. , Schulz , O. Trennung Aufgehoben Comuter & Automation 8 Kissing Weka Verlagsgruppe 2002
- Grüling , B. Neue Fertigungsstraßen im Autobau: Mein Kollege, der Roboter http://www.spiegel.de/wissenschaft/technik/roboter-sollen-menschen-an-fertigungsstrassen-arbeit-abnehmen-a-974088.html 26 11 2015
- Nördinger , S. Volkswagen: Erstmals Mensch-Roboter-Kollaboration im Motorenwerk Salzgitter http://www.produktion.de/technik/automatisierung/volkswagen-erstmals-mensch-roboter-kollaboration-im-motorenwerk-salzgitter-123.html 26 11 2015
- Feigl , K. Audi AG: Neue Mensch-Roboter-Kooperation in der Audi-Produktion http://www.presseportal.de/pm/6730/2948444 26 11 2015
- Müller , R. et al. Methodology for planning and operating cyber-physical systems FAIM Wolverhampton 2015
- Kluge , S. Methodik zur fähigkeitsbasierten Planung von Montagesystemen 510 Heimsheim Jost-Jetter Verlag 2011
- Lotter , B. , Hartel , M. Planung und Bewertung von Montagesystemen Lotter , B. , Wiendahl , H. P. Montage in der industriellen Produktion - Ein Handbuch für die Praxis Berlin Springer Vieweg 2012
- Müller , R. Montagegerecht Pahl , G. , Beitz , W. Konstruktionslehre - Methoden und Anwendung erfolgreicher Produktentwicklung Feldhusen , J. , Grote , K.-H. 8. Auflage, Berlin Springer Verlag 2013
- Lotter , B. Wirtschaftliche Montage Düsseldorf VDI Verlag 1992
- Schlick , C. , Bruder , R. , Luczak , H. Arbeitswissenschaft Heidelberg Springer Verlag 2010
- Ebener , M. Why WAI? - Der Work Ability Index im Einsatz für Arbeitsfähigkeit und Prävention Erfahrungsberichte aus der Praxis, 4 Aufl, Dortmund Bundesanstalt für Arbeitsschutz und Arbeitsmedizin 2011
- Arbeitskreis Ergonomie der BMW AG Leitfaden zur Anforderungs- und Belastbarkeitsanalyse (ABA) München BMW AG 2002
- Föhres , F. , Kleffmann , A. , Weinmann , S. MELBA: Merkmalprofile zur Eingliederung Leistungsgewandelter und Behinderter in Arbeit, 5 Aufl, Siegen Miro 2003
- Müller , R. et al. Eine modellbasierte Steuerungsarchitektur ermöglicht die schnelle Rekonfiguration von Montagevorrichtungen und Assistenz bei der Mensch-Roboter-Kollaboration VDI Mechatronik 2015 Dormund VDI Verlag 2015
- Müller , R. et al. Innovative Produktionsassistenz für die Montage. Intelligente Werkerunterstützung bei der Montage von Großbauteilen in der Luftfahrt Werkstattstechnik online, Jahrgang 104, Heft 9 Düsseldorf Springer 2014