Projektarbeiten 2019/20  im Umfeld der neuen Modellfabrik :

Die meisten der nachfolgend beschriebenen Projektarbeiten stellen Erweiterungen der im letzten Projektzyklus aufgebauten neuen Modellfabrik dar. Lesen Sie dazu die Beschreibungen der Anlage unter dem Menuepunkt : "Die neue Modellfabrik" im linken Menuefeld.

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Digitaler Zwilling für Modellfabrik (Raum 13.25)

Zunächst wird für ein Modul eine 3D-Zeichnung in SolidWorks angefertigt. Diese muß durch Eingabe von Winkeln, Längen usw. bewegbar sein.

Nach Recherche und ggf. Industriekontakten wird eine Schnittstelle zur Animation aus einem Programm heraus gesucht. Diese soll dann durch Software mit Bewegungsabläufen versorgt werden (im Orginal die SPS). Zur Ansteuerung der Module wird eine OPC-Schnittstelle zum MES-System benutzt.

Diese Arbeit ist für Schüler gedacht, die schon Erfahrung mit SolidWorks haben, 2 Teilnehmer wären optimal.

 

Indoor-GPS für Modellfabrik

Es sollen Versuche zur Entwicklung eines Navigationssystems auf Basis der "Blitz/Donner-Methode" durchgeführt werden. An drei Sendestationen auf dem Anlagentisch werden in festen Zeitabständen nacheinander je zwei zeitgleiche elektromagetische („Blitz“) und akustische („Donner“) Signale ausgestrahlt. Es soll versucht werden, an beliebiger Stelle der Anlage die Laufzeitdifferenzen der Signale der einzelnen Sendestationen zu ermitteln. Gelingt das, müßte daraus die Angabe der genauen Position in der Anlage möglich sein. Hierauf soll dann (ggf. In aufbauenden Projektarbeiten) ein neues Konzept zur autonomen Navigation des Zulieferfahrzeugs entwickelt werden.

Die Arbeit richtet sich an Schüler, die gerne experimentieren und Elektronik-Hardware bauen. 2-4 Teilnehmer wären optimal.


 Modellfabrik :  „Beyond 4.0“

Der klassische Industrie 4.0 - Ansatz hat als Funktionskern die digitale Kommunikation zwischen allen Ebenen der Automatisierungspyramide. In diesem Konzept wird die Prozessebene der Anlage mit ihren SPS von einem Leitrechner (MES-System) koordiniert. Neue Konzepte in der Anlagentechnik basieren auf einer Struktur ohne diese MES-Funktion. Die nötigen koordinierenden Funktionen und die Kommunikation auch mit der IT-Ebene werden dann von den SPS selbst ausgeführt. Man spricht von cyber-physikalischen Systemen (CPS). Das Konzept wird agentenbasierte Fertigung genannt.


In unserer Modellfabrik soll nun versucht werden, dieses neue Konzept umzusetzen. Die modernen SPS in den Fertigungsmodulen von Beckhoff, Sigmatek, Wago, und B&R sind PC-ähnliche Rechner mit Echtzeitbetriebssystemen auf Linux oder Windows-Basis und einer darauf ausgeführten Soft-SPS. Diese sollen zu CPS-Modulen weiterenwickelt werden. Hierzu müssen alle Kommunikationsaufgaben der MES-Ebene (OPC, TCP/IP, Webservices) von den SPS (CPS) übernommen werden. Die Fertigungsmodule müssen miteinander kommunizieren, um die Koordination des Fertigungsprozeses eigenständig ausführen zu können.

Diese Aufgabe richtet sich an Schüler, die sich mit einer der SPS-Familien außerhalb der Siemens-Welt beschäftigen möchten. Die Programmierung erfolgt objektorientiert, bei Bedarf können kurze (natürlich kostenlose) Schulungen bei den Herstellern organisiert werden. Optimal wären 2 Teilnehmer pro Modul (6 Module).


 

Interpreter für die Roboter-Programmiersprache  „Stammel“

Für unseren selbstentwickelten Deltaroboter soll eine komfortable Programmiersprache entwickelt werden, die in groben Zügen ähnlichen Sprachen (wie z.b. Kuka robot language) entspricht.

Wenn sie die grundliegenden Funktion des Roboters (Welt/Achskoordinatensystem, Achsantriebe) verstanden haben, geht es im Wesentlichen um die Beschreibung von Bewegungsabläufen im Raum (Geometrie im R3) und deren Realisierung mit der bestehenden Mechanik, sowie die Programmierung eines Interpreters, der mit einfacher Syntax im Sinn einer Ablaufsteuerung Bewegunsabläufe programmierbar macht.

 

Die Arbeit richtet sich an Teilnehmer, die keine Scheu vor der Geometrie im Raum haben, und darauf basierend entweder auf einem Raspberry oder unter Windows Software schreiben möchten. Optimal wären 2 oder 3 Teilnehmer.

 

 

KI-Farbsensor für Zulieferbauteile mit neuronalem Netz

 

Für Modul 2 soll eine Eingangs-Qualitätskontrolle aufgebaut werden. Hierbei müssen drei Bauteile auf korrekte Farbe untersucht werden. In üblichen Anordnungen ist die Qualität einer Farbsensorik stark vom Umgebungslicht abhängig. Dies soll durch künstliche Intelligenz (KI) in Form eines neuronalen Netzes verbessert werden.

Es geht in der Arbeit im Wesentlichen darum, die Funktion eines neuronalen Netzes zu verstehen, um es dann im zweiten Schritt auf einem Raspberry PI realisieren zu können. Als Eingang wird ein RGB-Sensor benutzt. Optimal für einen oder zwei Teilnehmer.

 

Interesse an einer der Arbeiten ?   -> This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it.