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Methode zur Bewertung der Zuverlässigkeit von komplexen Greifprozessen in der Logistik

Method to evaluate the reliability of complex gripping processes in logistics

  1. Dr.-Ing. Stephan Ulrich Lehrstuhl für Maschinenelemente und Technische Logistik (MTL), Fakultät für Maschinenbau, Helmut-Schmidt-Universität, Hamburg
  2. Dipl.-Ing. Jan Isermann Lehrstuhl für Maschinenelemente und Technische Logistik (MTL), Fakultät für Maschinenbau, Helmut-Schmidt-Universität, Hamburg
  3. Prof. Dr.-Ing. Rainer Bruns Lehrstuhl für Maschinenelemente und Technische Logistik (MTL), Fakultät für Maschinenbau, Helmut-Schmidt-Universität, Hamburg
  4. M.Sc. Christopher Klitsch Lehrstuhl für Maschinenelemente und Technische Logistik (MTL), Fakultät für Maschinenbau, Helmut-Schmidt-Universität, Hamburg
  5. M.Sc. Ilja Dick Lehrstuhl für Maschinenelemente und Technische Logistik (MTL), Fakultät für Maschinenbau, Helmut-Schmidt-Universität, Hamburg

Abstracts

Die Anforderungen an zuverlässige automatische Greifsysteme in der Logistik unterscheiden sich fundamental von denen in der Produktion. Statt vielfach gleiche Produkte unter vorhersagbaren Bedingungen zu greifen, müssen im logistischen Umfeld unterschiedlichste Produkte bei variierenden Umgebungsbedingungen gegriffen werden. Diese komplexe Aufgabe erfordert eine systematische Vorgehensweise bei der Planung und Entwicklung von Greifsystemen, die neben dem reinen physischen Greifen auch alle anderen Prozessschritte, wie z.B. das Erkennen von Objekten und die Greifregelung mitberücksichtigt. In dem Beitrag wird eine Methode vorgestellt, mit der die einzelnen Schritte des Greifprozesses analysiert und statistisch untersucht werden können, um damit die Zuverlässigkeit des eingesetzten Systems für die jeweilige Greifaufgabe quantitativ angeben zu können. Beispielhaft wird die Greifzuverlässigkeit für einen Greifprozess mit einem elastischen Dreifingergreifer bestimmt. Dabei handelt es sich um eine mögliche Greifer-Konfiguration aus dem universellen Greifer-Baukasten, der speziell für den Einsatz in der Intralogistik am Lehrstuhl entwickelt wird. Ziel ist es einerseits, dem Anwender eine Beurteilung des Systems zu ermöglichen und dieses mit anderen vergleichen zu können. Andererseits können dadurch bei der Entwicklung von Greifern systematisch Schwachstellen erkannt werden. Die jeweiligen Prozessschritte können zielgerichtet verbessert und die Auswirkungen auf die Zuverlässigkeit des Greifsystems ermittelt werden.

The requirements for reliable automatic gripping systems in logistics are fundamentally different from those in production. Instead of using the same products under predictable conditions, different products have to be used in the logistical environment under varying ambient conditions. This complex task requires a systematic approach in the planning and development of gripping systems. In addition to pure physical gripping, this also includes all other process steps, such as recognition and gripping control. In this paper, a method is presented to analyze the individual steps of the gripping process statistically. This makes it possible to specify quantitatively the reliability of the system used for the respective gripping task. As an example, the gripping reliability for a gripping process is determined using an elastic universal gripping system developed at the chair. The goal is, on the one hand, to enable the user to make an assessment of the system and to compare it with others. On the other hand, systematic weak points can be detected during the development of a gripping system. The respective process steps can be improved in a targeted manner and the effects on the reliability of the gripping system can be determined.

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