Advanced Robotics for Manufacturing verkündet 2,8 Mio. USD in erster Förderrunde für innovative Fertigungsprojekte

Advanced Robotics for Manufacturing (ARM) mit Sitz in Pittsburgh, Pennsylvania, hat die Empfänger seiner ersten Projektförderrunde bekannt gegeben, um die US-amerikanische Fertigungsindustrie zu stärken. Unabhängig vom ersten offiziellen Projektaufruf wurden diese Projekte bereits bei der Gründung von ARM ausgewählt, um zeitnah Wirkung auf die nationale Fertigungslandschaft zu entfalten und als Beispiele für die Mission der Organisation zu dienen.

Investitionen und strategische Ziele

ARM stellt 2,8 Millionen US-Dollar für vier Projektteams bereit, wobei die Teams selbst rund 4 Millionen US-Dollar als Eigenanteil beisteuern – insgesamt somit ein Investitionsvolumen von nahezu 7 Millionen US-Dollar. Jedes Projektergebnis soll die nationale Fertigungsökologie beeinflussen, indem es sich an einem oder mehreren der vier strategischen Ziele von ARM orientiert: die US-Führungsrolle in der fortschrittlichen Robotikfertigung behaupten; amerikanische Arbeitnehmer befähigen, mit Niedriglohnländern zu konkurrieren; technische, operative und wirtschaftliche Hürden für Unternehmen beim Einsatz roboter Technologien senken; sowie die Schaffung und den Erhalt wertvoller Fertigungsarbeitsplätze unterstützen.

Die Arbeiten an allen Projekten haben bereits begonnen, mit erwarteten Laufzeiten von 12 bis 18 Monaten. Nach Abschluss stehen die Ergebnisse den ARM-Mitgliedern zur Verfügung. Die vier Projekte im Detail:

Roboterassistent für die Composite-Fertigung

Projektleiter: Rensselaer Polytechnic Institute
Teammitglieder: GE Global Research, Southwest Research Institute, IEEE GlobalSpec, Vistex, FuzeHub, Tooling U-SME, Army Benet Laboratory

Beschreibung: Dieses Projekt entwickelt einen bedienergeführten, halbautomatischen Montageprozess unter Einsatz von Industrierobotern, die mit mehreren Sensoren integriert sind. Ziel ist die Steigerung der Fertigungsproduktivität durch Erweiterung der Bedienerfähigkeiten mittels fortschrittlicher Robotik, wobei die Stärken der Robotik (z. B. präzise Manipulation) und des Bedieners (z. B. Entscheidungsfindung) optimal kombiniert werden.

Intelligenter Begleitroboter für die Automobilendmontage

Projektleiter: Clemson University
Teammitglieder: Siemens, BMW, Yaskawa

Beschreibung: Wenige Industrieroboter haben bislang den Weg in die automobilen Endmontagelinien gefunden, da sie oft teuer, unflexibel und sperrig sind. Dieses Projekt demonstriert die Machbarkeit eines intelligenten, mobilen Manipulatorsystems – des „Smart Companion Robot“ (SCR) –, das menschliche Mitarbeiter in der Endmontage unterstützt und erweitert, wo intensive manuelle Handhabung nach wie vor dominiert.

Der SCR soll erstens kognitive Unterstützung leisten, indem er das richtige Teil und Werkzeug zur richtigen Zeit am richtigen Ort bereitstellt, Fehlmontagen ausschließt und die Qualität in High-Mix-Umgebungen steigert. Zweitens bietet er physische Entlastung beim Transport mittelschwerer Bauteile aus Vormontagebereichen, um Ermüdung und repetitive Verletzungen zu reduzieren. Diese Fähigkeit adressiert zwei Varianten der Massenindividualisierung: hohe Stückzahl/niedrige Variantenvielfalt (Build-to-Stock) sowie hohe Stückzahl/hohe Variantenvielfalt (Build-to-Order).

Robotergestütztes Schleifen und Finishen

Projektleiter: Lockheed Martin
Teammitglieder: Texas A&M University, University of Southern California

Beschreibung: Das Projekt adressiert kritische Herausforderungen beim robotergestützten Schleifen und Finishen (RSF), indem es die Mängel bestehender RSF-Systeme in den Fokus rückt: Diese eignen sich nur für geringe Fertigungsvolumen mit einfachen Geometrien oder für hohe Volumen, bei denen Bahnen manuell und mühsam generiert werden.

Ziel ist die Entwicklung eines einfach umrüstbaren Roboterschleifsystems, das um eine Größenordnung kostengünstiger ist als aktuelle Lösungen. Das Projekt liefert entscheidende Fortschritte in Planung, Steuerung und Sensorik für die Integration eines solchen Systems. Es wird mit einer Vielzahl von Robotermanipulatoren kompatibel sein und auf offener Architektur basieren.

iWired: Intelligente, robotergestützte Kabelbaummontage

Projektleiter: United Technologies Research Center
Teammitglieder: University of Connecticut, ABB

Beschreibung: Ziel ist der Einsatz wahrnehmungsgestützter kollaborativer Robotik mit dextröser Manipulation für spezifische Montageprozesse von Kabelbäumen, die nicht-starre Teile und prozessbedingte Unsicherheiten umfassen. Die Anwendung zielt auf moderne Luftfahrtfertigungsanlagen ab, um Qualität und Leistung durch erhöhte Automatisierung der Kabelbaummontage zu verbessern – mittels Design, Entwicklung und Test einer wahrnehmungsunterstützten kollaborativen Roboterlösung für die Handhabung vielfältiger kleiner, flexibler Bauteile.

„Dieses Projektpaket, intern als ‚Quick Start Projects‘ bezeichnet, wird die ersten greifbaren Ergebnisse von ARM sein“, sagt Dr. Howie Choset, CTO und Chief Scientist von ARM. „Wir könnten nicht begeisterter über die Mischung aus Industrie, Wissenschaft, Robotik und Non-Profit-Organisationen in jedem Team sein und freuen uns auf die enge Zusammenarbeit bei der Entwicklung dieser Technologien. Wir sind überzeugt, dass die daraus entstehenden Fortschritte das nationale Fertigungsökosystem stärken und hochwertige Karrieremöglichkeiten schaffen werden.“

Zusätzlich zu diesen vier Vorprojekten plant ARM, noch in diesem Sommer die ausgewählten Projekte des ersten offiziellen Projektaufrufs (Oktober 2017) bekannt zu geben. Diese werden neben Technologieprojekten auch Schwerpunkte in Bildung und Arbeitskräfteentwicklung umfassen. Im Mai 2018 startete ARM einen zweiten offiziellen Technologie-Projektaufruf als Ergänzung zum Oktober 2017, ergänzt um den Themenbereich Software.