Bei Filmen und Videospielen ist es bereits g\u00e4ngige Praxis: Motion Capture Systeme werden genutzt, um menschliche Bewegungen zu digitalisieren und auf digitale Charaktere zu \u00fcbertragen. Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler der Universit\u00e4t Siegen nutzen diese Technik im Bereich der Produktionsplanung. Im Gegensatz zur Unterhaltungsindustrie steht dabei eine genaue und keine \u00e4sthetische Abbildung im Vordergrund.<\/p>\n
Bei der Produktionsplanung von manuellen Montagearbeiten in der Industrie wird oftmals auf einfache Mittel zur\u00fcckgegriffen. Beispielsweise werden die menschlichen Laufwege zwischen den einzelnen Montagestationen mit Stift und Papier in einem 2D-Plan oder digital in einer Gestaltungsumgebung wie PowerPoint eingezeichnet. \u201eMenschliche Bewegungen erweisen sich als sehr komplex\u201c, sagt Prof. Dr.-Ing. Martin Manns, der seit 2016 den Lehrstuhl f\u00fcr Fertigungsautomatisierung und Montage (FAMS) an der Universit\u00e4t Siegen leitet. Deshalb k\u00f6nnen die zur Planung h\u00e4ufig herangezogenen vereinfachten Annahmen in der Realit\u00e4t stark von der Planung abweichen. F\u00fcr eine effiziente Gestaltung der manuellen Montage ist eine pr\u00e4zise Planung wichtig. Viele lokale Unternehmen haben nicht die Ressourcen und das Know-how, um umfangreiche und detaillierte Simulationsanwendungen zur Planung zu nutzen.<\/p>\n
Um detaillierte Montageplanungen f\u00fcr manuelle Arbeiten mit geringem Aufwand f\u00fcr kleinere und mittlere Unternehmen zu erstellen, arbeiten Wissenschaftler des Lehrstuhls f\u00fcr Fertigungsautomatisierung und Montage (FAMS) mit Motion Capture Systemen. Daf\u00fcr wird ein Anzug mit 17 Bewegungssensoren verwendet, der f\u00fcr die Erfassung aller Bewegungen einer Person angezogen wird und die Bewegungen durch eine passende Software auf einen digitalen Zwilling \u00fcbertragt.<\/p>\n
Die Digitalisierung der menschlichen Bewegungen kann auf verschiedene Weise zur Prozessverbesserung in der Industrie genutzt werden. Eine M\u00f6glichkeit, mit geringem Aufwand deutlich pr\u00e4zisere Laufwegplanungen zu erstellen, ist die Aufzeichnung des Laufwegs bei einer Demonstration des Montageprozesses. Daf\u00fcr werden die Koordinaten des K\u00f6rperschwerpunkts aus der Vogelperspektive verwendet, wodurch die L\u00e4nge des Weges exakt gemessen und f\u00fcr die Absch\u00e4tzung der Prozesszeiten verwendet werden kann. Zudem k\u00f6nnen Planer durch die im 2D-Plan sichtbaren Pfade auf Auff\u00e4lligkeiten achten und Optimierungen an dem Layout vornehmen, um die Laufwege und damit den Prozess zu verbessern.<\/p>\n
Diese Vorgehensweise wurde prototypisch untersucht. In den durchgef\u00fchrten Untersuchungen sind teils deutliche Unterschiede zwischen den vereinfacht geplanten und den aufgezeichneten Pfaden sichtbar geworden. Um einen m\u00f6glichst allgemeing\u00fcltigen Laufweg zu erhalten, wird der Prozess mehrmals wiederholt und ein Durchschnitt der aufgezeichneten Pfade verwendet. Vergleicht man diesen Pfad mit dem vereinfacht geplanten Pfad, f\u00e4llt auf, dass der tats\u00e4chliche Laufweg fast 10 Prozent k\u00fcrzer ist als der geplante. Im Durchschnitt weicht der Weg 0,13 Meter vom geplanten Laufweg ab, maximal sind es 0,29 Meter.<\/p>\n
Als n\u00e4chstes m\u00f6chten die Forscherinnen und Forscher die Technologie f\u00fcr weitere Anwendungsf\u00e4lle erproben, zum Beispiel kollaborierende Roboter, Assistenzsysteme in der manuellen Montage und Planungssimulationen.<\/p>\n