Entwicklung eines Mensch-Roboter-kollaborationsfähigen Nietprozesses unter Verwendung von KI-Algorithmen und Blockchain-Technologien : unter Randbedingungen der Flugzeugstrukturmontage

摘要

Steigende Variantenzahlen und immer kürzere Entwicklungszyklen bei sinkenden Verkaufserlösen stellen die Flugzeugbranche vor neue Herausforderungen und Kostendruck, der sich unter anderem in der Produktion niederschlägt. Daher besteht Bedarf für eine intelligente und anpassungsfähige Produktion. Zur Sicherstellung der Qualität während der Montage von Großbauteilen gelten enge Toleranzfelder und hohe Sicherheitsstandards. Dies wird bis heute mit einer Vielzahl an manuellen Montage-, Prüf- und Signierprozessen sichergestellt. Bei der Montage von Flugzeugstrukturen - in dem in der Arbeit vorliegenden Szenario, dem Rumpfheck - gilt es eine ergonomische Entlastung des Menschen unter Verwendung einer fähigkeitsbasierten Aufgabenteilung zwischen Mensch und Roboter sicherzustellen und gleichzeitig die Effizienz und Prozessnachverfolgbarkeit zu steigern. Die Mensch-Roboter-Kollaboration erlaubt in Verbindung mit einem intuitiven Interaktionskonzept, die effiziente Durchführung der Prozesse im Hybriden-Team. Künstliche Intelligenz unterstützt bei der Qualitätssicherung, indem prozessspezifische Sensordaten zur Bewertung der Qualität verwendet werden. Die anschließende Qualitätsdokumentation wird mithilfe von Blockchain-basierten Technologien integer und sicher durchgeführt. Anhand von Demonstratoren wird die Funktion des entwickelten Systems nachgewiesen und validiert, der Mehrwert gegenüber dem Stand der Technik aufgezeigt und ein Ausblick gegeben.