Im Rahmen dieses Forschungsprojekts geht es um die Analyse von Sensordaten aus dem industriellen Umfeld. Zum Einsatz kommen dabei unterschiedliche maschinelle Lernverfahren, unter Berücksichtigung der benötigten Rechenleistung. Die Datengenerierung und Evaluierung erfolgen an der Modellfabrik aus dem Otto Rettenmaier-Forschungslabor. Hierzu wird ein Digitaler Zwilling der Modellfabrik aufgebaut, um die Lernverfahren der ML-Algorithmen auf dem Digitalen Repräsentanten zu erproben.

Dieses Forschungsprojekt wird in einer Kooperation zwischen der Firma ANSMANN AG und der Hochschule Heilbronn durchgeführt. Im Rahmen dieser Zusammenarbeit wird ein Konzept zur autonomen Montage von Lithium-Ionen-Akkupacks mit Hilfe eines kollaborativen Roboters (eng. collaborative robot, kurz Cobot) entwickelt. Die Akkupacks können hierbei in Größe und Form variieren und werden in Kleinserien produziert. Aus diesem Grund ist eine wichtige Spezifikation, dass die Produktionsanlage hochflexibel ist.

Bis jetzt wird diese - trotz der großen Produktvielfalt sehr monotone - Arbeit manuell ausgeführt und erfordert hierbei zusätzlich eine hohe Konzentration. Deshalb hat das Unternehmen Schwierigkeiten, neue Mitarbeiter zu rekrutieren. Eine technisierte Produktionsanlage ist daher die Antwort auf diese Frage. Sie besteht im Wesentlichen aus einem Cobot, einem Kamerasystem und einem intelligenten Greifer. Alle drei sollen in Zukunft so zusammenarbeiten, um eine automatisierte Zellmontage zu realisieren.

Eine der bereits gemeisterten Herausforderungen ist die Lösung des "Peg-in-the-hole"-Problems. Es beschreibt jene Art eines Montageprozesses, bei dem ein Zapfen auf intelligente Weise in das entsprechende Loch geführt werden soll. Bei der hier vorliegenden Implementierung verwendet der Cobot Kraft-Momenten-Sensoren, die ihm an seinem Endeffektor einen Tastsinn verleihen. Dadurch wird ein gefühlvolles Montieren der Zellen in die entsprechenden Löcher der Zellträger ermöglicht. Das Kamerasystem hingegen soll die Position und Orientierung des Zellträgers lokalisieren und die relevanten Informationen an den Cobot weiterleiten. Weiterhin soll der intelligente Greifer nicht nur in der Lage sein, die Batteriezelle bei Bedarf zu wenden, sondern auch die Spannung der Zelle zu messen. Diese Kombination führt zu einer reibungslosen und dennoch flexiblen Zellmontage.