Das im Juni 2022 gestartete Forschungsprojekt setzt sich aus einem Konsortium aus fünf Industriepartnern und zwei Lehrstühlen des Werkzeugmaschinenlabors der RWTH Aachen zusammen. Das WZL hat hierbei die Konsortiumsleitung inne. Ziel des Forschungsprojektes ist die ressourceneffiziente Nutzung von Industrierobotern durch den Einsatz leichtbauoptimierter Greifsysteme. Hierfür wird der Einsatz additiver Fertigungsverfahren für eine wirtschaftliche Herstellung von Leichtbaustrukturen in Greiffingern untersucht.

Serienreife anvisiert

Durch die Konzipierung eines automatisierten Konfigurationstools wird sichergestellt, dass die entwickelten Optimierungsansätze ihren Weg in die Industrie finden und Endanwender intuitive, optimierte Greifsysteme zusammenstellen können. Bei dem zweitätigen Meilensteintreffen wurden die erarbeiteten Zwischenergebnisse der ersten Projektmonate präsentiert. Neben der produkt- und prozessseitigen Anforderungsanalyse an die Greifsysteme standen ebenso die Erarbeitung von Gewichtseinsparungen in bestehenden Greiferkomponenten in den ersten Arbeitspaketen im Vordergrund. Mit der Aufstellung eines Life Cycle Assessments (LCA) werden projektbegleitend die ökologischen Auswirkungen der Optimierungen mit dem aktuellen Status Quo der Greiftechnik verglichen. Durch die Präsentation eines ersten UI-Prototypen des Konfigurationstools konnte erstmals die gesamte digitale Prozesskette in einer Softwareumgebung betrachtet werden. In Workshops zur digitalen Prozesskette wurde die User Story des Konfigurators weiter ausdetailliert und Softwareschnittstellen, welche während der automatisierten Konstruktion betrachtet werden müssen, definiert. Bei einer Führung über das Werksgelände des Gastgebers Zimmer Group bekamen die Projektpartner einen Einblick in das breite Produktportfolie des Unternehmens, wie die Herstellung von Handhabungs- und Dämpfungssystemen.

So geht es weiter

Entwickelte Anpassungen an der bestehenden Greiftechnik sollen im weiteren Projektverlauf in ersten Prototypen aufgebaut und validiert werden. Diese werden auf den am WZL aufgebauten Demonstratorprüfständen unter realitätsnahen Bedingungen getestet. Durch die Untersuchung von Rückführungsmöglichkeiten genutzter Greiferkomponenten wird deren Kreislauffähigkeit betrachtet. R-Strategien, wie z.B. das Schreddern von additiv gefertigten Greiffingern sowie die nachfolgende Aufbereitung des Mahlguts zu neuem Filament, werden mittels des weitergeführten LCA auf ihren Einfluss zur Nachhaltigkeit bewertet. Die Weiterentwicklung des Konfigurationstools wird durch die Integration bestehender Datenbanken, einer Simulation zur Berechnung optimaler Griffpunkte sowie einer 3D-Druck-gerechten Topologie Optimierung vorangetrieben. Durch die weitere Optimierung des User Interfaces wird eine intuitive Bedienung des Konfigurators erarbeitet.

Gefördert wird das Projekt durch das Technologietransfer-Programm Leichtbau des Bundesministeriums für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK)

www.wzl.rwth-aachen.de