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Studierendenprojekte

Mit der Game Engine in die Industrie 4.0

Umsetzung eines digitalen Zwillings von einer Roboterzelle in Unity3D

Im Zeitalter der Industrie 4.0 nimmt der Grad der Vernetzung von Komponenten durch den Einsatz von intelligenten Sensoren rasant zu. Anlagen und Geräte können Dank Digitalisierung über Netzwerkgrenzen der Anlagenebene hinaus aus der Ferne und in Echtzeit überwacht und gesteuert werden. Eine Technologie, welche zunehmend an Bedeutung gewinnt, ist das Konzept des digitalen Zwillings. Dabei handelt es sich um ein digitales Abbild eines existierenden oder geplanten Objekts.
Im berufsbegleitendem Studiengang Informationstechnik & System-Management 2017 wurde ein digitaler Schatten, eine abgeschwächte Form eines digitalen Zwillings, einer Roboterzelle umgesetzt. Ziel dieses Projektes war es, einen KUKA KR16 Roboter digital nachzubilden und so die realen Bewegungen am Bildschirm darzustellen. Der KR16 ist ein Industrieroboter der Firma KUKA und verfügt über 6 Achsen.
Um Kompatibilität zwischen den am Markt verfügbaren Roboter Herstellern zu gewährleisten, wird eine standardisierte Schnittstelle benötigt. OPC UA ist eine solche Schnittstelle, welche plattformunabhängig Daten übertragen kann. Ziel dieser Arbeit ist es, die Wartbarkeit und Bedienbarkeit des Roboters zu steigern, indem durch verschiedene Benutzergruppen unterschiedliche Maschinendaten vom Roboter ausgelesen werden können. Dadurch kann die Roboterzelle aus der Ferne überwacht werden.
Aufgrund der Anforderung, dass verschiedene Benutzergruppen mit dem Roboter arbeiten, mussten diese erst definiert werden. Sie unterscheiden sich durch die Daten, welche für die jeweilige Gruppe verfügbar sind. Die Visualisierung des Roboters wird durch die Unity 3D Visualisierungs-Engine umgesetzt. Die Informationen werden entweder in 3D als Robotermodell oder in 2D als Text in einem Panel dargestellt.
Der bestehende digitaler Schatten kann für Präsentationen, aber auch zur Minimierung von Stillstands Zeiten in der Industrie eingesetzt werden. Der Einsatz in der Lehre bietet die Möglichkeit, reale Objekte zu simulieren oder aus der Ferne darzustellen.

 

Facts:
Projekt-Team: Lukas Koller, Bernhard Buchstätter, Stefan Hemetsberger
Projekt-Betreuer: DI (FH) DI Simon Kranzer
Typ: Bachelorprojekt
Studiengang: Bachelor Informationstechnik & System-Management

Industrie 4.0

Foto: FH Salzburg