Σβεν Τάουχμαν, Ντέιβιντ Μπίτερολφ, Τόμπιας Χάμαν, Στέφαν Χάνσεν | Εφευρέτες της Χρονιάς | Ανοιχτή Καινοτομία
Τα ρομπότ είναι οι γενικοί παράγοντες της σύγχρονης κατασκευής - μέχρι να συναντήσουν συμπαγή χάλυβα ή πολύπλοκες διαδρομές άλεσης. Τότε αρχίζει ο μεγάλος σεισμός. Επειδή αυτά που προσφέρουν τα τυπικά βιομηχανικά ρομπότ στην ευελιξία, στερούνται ακαμψίας. Εκεί ακριβώς έρχεται η κοινή ανάπτυξη της Siemens και του Ινστιτούτου Fraunhofer για Τεχνολογία Κατασκευής και Προηγμένων Υλικών (IFAM) στο Stade: μια νέα υβριδική κίνηση που κυριολεκτικά δίνει στα ρομπότ νέα ισχύ - χωρίς να θυσιάζει την ακρίβεια. Η ανάπτυξη κέρδισε τους Stephan Hansen και Tobias Hamann από το Fraunhofer IFAM και τον Sven Tauchmann και τον David Bitterolf από το φετινό Βραβείο Εφευρέτη της Χρονιάς της Siemens στην κατηγορία «Ανοικτή Καινοτομία». Ο David Bitterolf εξηγεί μια ιδέα στους συνεφευρέτες του
Η ιδέα βασίζεται στο συνδυασμό δύο θεμελιωδώς διαφορετικών τύπων κίνησης: οι άμεσοι δίσκοι λειτουργούν με υψηλή ακρίβεια και ταχύτητα, αλλά θα γίνουν πολύ βαριά και πολύ ακριβά εάν χρησιμοποιηθούν ως το μοναδικό σύστημα κίνησης. Οι έμμεσες μονάδες δίσκου είναι στιβαρές και ισχυρές, αλλά λιγότερο ευαίσθητες. Συνδυάζοντας έξυπνα και τα δύο συστήματα σε ένα μόνο σύστημα μετάδοσης κίνησης, υβριδική κίνηση δημιουργείται που προσφέρει το καλύτερο και από τα δύο. Το αποτέλεσμα είναι ένα ρομπότ που παραμένει σταθερό και χαμηλό σε κραδασμούς ακόμη και σε υψηλές ταχύτητες τροφοδοσίας - πλησιάζοντας έτσι την ακρίβεια των κλασικών εργαλειομηχανών.
Ήταν η κοινή εμπειρογνωμοσύνη των τεσσάρων ερευνητών από τη βιομηχανία και την επιστήμη που κατέστησε δυνατή αυτήν την καινοτομία. Ενώ οι Hansen και Hamann παρείχαν τα επιστημονικά θεμέλια και τη λογική ελέγχου, οι Tauchmann και Bitterolf συνέβαλαν χρόνια βιομηχανικών και εφαρμογών γνώσεων στη ρομποτική. Η Siemens και η Fraunhofer έχουν από καιρό μια εμπιστευτική συνεργασία, συνεργαζόμενοι σε κοινά έργα, μερικά από τα οποία χρηματοδοτούνται από το δημόσιο. Αυτό επιτρέπει και στις δύο πλευρές να συγκεντρώσουν τους πόρους τους. «Έχουμε επίσης καλή χημεία σε προσωπικό επίπεδο, δημιουργώντας ένα εργασιακό περιβάλλον στο οποίο μπορούμε να δοκιμάσουμε και να εφαρμόσουμε νέες ιδέες γρήγορα», εξηγεί ο Tauchmann.
Sven Tauchmann (Έλεγχος κίνησης, ασφάλεια και τεχνολογία χρηστών της Siemens Digital Industries)
Αυτή η εφεύρεση επιτρέπει σε ένα ρομπότ να εργάζεται τόσο προσθετικά (προσθέτοντας υλικό) όσο και αφαιρετικά (αφαιρώντας υλικό) - με άλλα λόγια, έχουμε τρισδιάστατη εκτύπωση και άλεση σκληρών υλικών όπως ο χάλυβας σε ένα σύστημα. Ένα εξάρτημα δημιουργείται στρώμα προς στρώμα και στη συνέχεια επιδιορθώνεται εξειδικευμένα χωρίς την ανάγκη επανασύνδεσης ή αλλαγής μηχανών. Τελικά, το ρομπότ γίνεται ένα είδος μαχαιριού του ελβετικού στρατού για την κατασκευή - ανάλογα με την εργασία, μπορεί να εκτυπώσει, να αλείψει ή να επισκευάσει», εξηγεί ο David Bitterolf. Αυτό όχι μόνο εξοικονομεί χρόνο, ενέργεια και κόστος, αλλά και χώρο στην κατασκευή. Ταυτόχρονα, οι διαδικασίες γίνονται πιο ευέλικτες και βιώσιμες - ένα σημαντικό βήμα προς τα αποδοτικά από πλευράς πόρων συστήματα παραγωγής.
Ντέιβιντ Μπίτερολφ (Έλεγχος κίνησης της Siemens Digital Industries, Mechatronic Support)
Η καινοτομία έχει εγκαταλείψει εδώ και καιρό το στάδιο της έρευνας και ήδη δοκιμάζεται σε αρχικά πιλοτικά έργα με βιομηχανικούς εταίρους. Ο κύριος στόχος είναι να αποδειχθεί ότι τα ρομπότ με τη νέα μονάδα κίνησης μπορούν να ακολουθήσουν αξιόπιστα μονοπάτια ακόμη και σε απαιτητικές εργασίες κατεργασίας. Αυτό ανοίγει νέες δυνατότητες για τις μικρές και μεσαίες επιχειρήσεις - μέσω πιο συμπαγών, πιο αποδοτικών κυψελών κατασκευής, οι διαδικασίες μπορούν να επανεξεταστούν ή να απελευθερωθούν ανεκμετάλλευτες δυνατότητες αυτοματισμού. Ένα παράδειγμα είναι η ενοποίηση πρόσθετων και αφαιρετικών διεργασιών μέσα σε ένα μόνο ρομποτικό κύτταρο.
Στέφαν Χάνσεν (Στάδιο Fraunhofer IFAM, Μηχανική Αυτοματισμού και Παραγωγής)
«Τα προβλήματα των πελατών της πραγματικής ζωής είναι η καλύτερη έμπνευση για νέες ιδέες», λέει ο Bitterolf. Για τον Tauchmann, το ομαδικό πνεύμα είναι ζωτικής σημασίας. «Αν συντονιστείς καλά στο γήπεδο, πετυχαίνεις τα καλύτερα γκολ». Αυτό που εκτιμά ιδιαίτερα ο Hansen είναι ο συνδυασμός της έρευνας και της καλλιέργειας νέων ταλέντων: «Η καθοδήγηση νέων συναδέλφων για αρκετά χρόνια και η κοινή παρακολούθηση αποτελεσμάτων είναι απίστευτα ενθαρρυντικό». Και για τον Hamann, το βραβείο εκπληρώνει ένα παιδικό όνειρο: «Ο εφευρέτης δεν είναι ένα επάγγελμα για το οποίο μπορείτε να υποβάλετε αίτηση. Είναι ένα χαρακτηριστικό που μπορείτε να κερδίσετε και να φορέσετε με υπερηφάνεια», εξηγεί.
Tobias Hamann (Στάδιο Fraunhofer IFAM, Μηχανική Αυτοματισμού και Παραγωγής)
Η νέα αρχιτεκτονική κίνησης ανοίγει πρωτοποριακές δυνατότητες στον έλεγχο των αξόνων ρομπότ. Οι συνεργάτες εργάζονται επί του παρόντος για τη βελτιστοποίηση του αλγορίθμου και εξετάζουν πώς η υβριδική αρχή μπορεί να μεταφερθεί σε άλλες κατηγορίες μηχανών. Στόχος είναι μια νέα γενιά βιομηχανικών ρομπότ που συνδυάζουν τη μέγιστη ακρίβεια διαδρομής με ακρίβεια, ευελιξία και βιωσιμότητα στις διαδικασίες άλεσης και εφαρμογής - ένα παράδειγμα του πόσο στενή συνεργασία μεταξύ έρευνας και βιομηχανίας ξεπερνά τα τεχνολογικά όρια.
Ρομπότ σε δράση
Ερευνητικές δραστηριότητες του Fraunhofer IFAM
Περισσότερες πληροφορίες σχετικά με το προϊόν 'Run MyRobot /Direct Control' (συμπεριλαμβανομένης μιας φόρμας επικοινωνίας) μπορείτε να βρείτε
Σβεν Τάουχμαν, Ντέιβιντ Μπίτερολφ, Τόμπιας Χάμαν, Στέφαν Χάνσεν | Εφευρέτες της Χρονιάς | Ανοιχτή Καινοτομία