Moderne Produktionsprozesse werden zunehmend datengetrieben
Dreidimensionale Modelle und detaillierte Prozessinformationen liegen digital vor. Die Mitarbeitenden in der Produktion müssen diese Informationen jedoch häufig auf einem separaten Bildschirm interpretieren und gedanklich auf die reale Aufgabe übertragen. Genau hier setzt IOJET an, indem relevante visuelle Informationen direkt im Arbeitsbereich bereitgestellt werden. Anstatt dass Bedienende ständig zwischen dem Produktionsprozess und einer externen virtuellen Darstellung wechseln müssen, stellt das System die relevanten Informationen genau dort bereit, wo sie benötigt werden. Ziel war es, eine unmittelbare und intuitive Verbindung zwischen den verfügbaren digitalen Daten und den realen Arbeitsabläufen in der Produktion zu schaffen.
Von der industriellen Herausforderung zum funktionierenden System
Zu Beginn des Projekts wurden der bestehende Arbeitsablauf, die Produktionsumgebung sowie die Anforderungen der Mitarbeitenden umfassend analysiert. Das Assistenzsystem sollte präzise und praxisrelevante Unterstützung bieten und sich gleichzeitig nahtlos in bestehende Produktionsprozesse integrieren. Darüber hinaus musste es unter anspruchsvollen Umgebungsbedingungen zuverlässig funktionieren, ohne die Bewegungsfreiheit der Bedienenden einzuschränken oder unnötige Komplexität zu erzeugen. Auf Grundlage dieser Anforderungen entwickelte das Projektteam ein maßgeschneidertes optisches Assistenzsystem, das Maschinenbau, Projektionstechnologie, individuelle Softwareentwicklung und benutzerorientierte Bedienkonzepte miteinander verbindet. Die Entwicklung umfasste den gesamten Innovationsprozess – von der Machbarkeitsanalyse und Konzeptentwicklung über Laborsimulationen und den Bau eines Prototyps bis hin zur Softwareimplementierung, Erprobung und Installation in der industriellen Produktionsumgebung. Hard- und Software wurden dabei als integrierte Gesamtlösung entwickelt. Mechanische Stabilität, präzise Darstellung, schnelle Systemreaktionen und eine einfache Bedienung mussten optimal zusammenspielen.
Digitale Unterstützung direkt am Ort des Geschehens
Im Zentrum des Projekts steht die Idee, dass digitale Informationen ihren größten Nutzen entfalten, wenn sie zu einem natürlichen Bestandteil des industriellen Arbeitsplatzes werden. Durch die Projektion relevanter Informationen direkt auf den Arbeitsbereich verbindet das System Menschen, Daten und physische Prozesse auf unmittelbare und intuitive Weise. Anstatt zusätzliche Komplexität zu schaffen, erleichtert die Lösung den Zugriff auf bestehende Informationen, deren Verständnis und die direkte Anwendung während der Arbeit.
Hardware
- Industrielle optische Assistenzplattform für einen stabilen und zuverlässigen Betrieb
- Integration visueller Arbeitsanweisungen direkt in den physischen Arbeitsbereich
- Benutzerorientierte Bedienung über Touchscreen sowie freihändige Interaktionsmöglichkeiten
- Flexible Systemarchitektur als Grundlage für zukünftige Automatisierungslösungen
Software
- Aufbereitung komplexer digitaler 3D-Informationen zu klar verständlichen visuellen Überlagerungen
- Dynamische Assistenz, die sich dem Arbeitsfortschritt der Bedienenden anpasst
- Adaptive Kalibrierung zwischen projizierten Informationen und realer Arbeitsumgebung
- Visualisierung mit Fokus auf Sichtbarkeit, Benutzerfreundlichkeit und ergonomischen Bedienkomfort
Die Hardware wurde iterativ entwickelt, wobei besonderes Augenmerk auf Schwingungsstabilität, den verfügbaren Arbeitsraum und einen ergonomischen Zugang für die Bedienenden gelegt wurde. Ziel war eine kompakte und flexible Konstruktion, die den bestehenden Produktionsprozess unterstützt, anstatt ihn zu behindern. Dasselbe Prinzip galt für die Benutzeroberfläche: Während der Touchscreen einen direkten Zugriff auf das System ermöglicht, erlaubt die freihändige Bedienung den Mitarbeitenden, ihre Arbeit ohne unnötige Unterbrechungen fortzusetzen.
Von der Validierung zur industriellen Anwendung
Bevor das System in die Produktionsumgebung überführt wurde, erfolgte eine umfassende Validierung im JOANNEUM RESEARCH ROBOTICS Solution Center, in dem die wesentlichen Bedingungen des realen Fertigungsprozesses simuliert wurden. Die Tests ermöglichten es dem Projektteam, das Zusammenspiel von Hard- und Software zu optimieren, das optische Konzept zu bewerten und technische Herausforderungen bereits vor der Implementierung zu lösen.
Nach der Installation in der industriellen Umgebung wurde das System unter realen Betriebsbedingungen kalibriert, getestet und weiter angepasst. Rückmeldungen aus der praktischen Anwendung flossen kontinuierlich in die Weiterentwicklung ein und stellten sicher, dass die endgültige Lösung eng an den Anforderungen der späteren Anwenderinnen und Anwender ausgerichtet blieb.
Gebündelte Kompetenz aus Forschung und Industrie
Die LEGOR GROUP S.p.A. verfügt über mehr als 40 Jahre Erfahrung in der Metallverarbeitung und verbindet fundiertes Know-how in Chemie und Metallurgie zur Entwicklung hochwertiger Legierungen, Metallpulver und Galvaniklösungen. Das Engagement für nachhaltige Innovationen zeigt sich auch im Legor 3D Metal Hub, einem Kompetenzzentrum für die additive Fertigung von Bauteilen aus Edel- und Nichtedelmetallen. Dort kommt das Verfahren 3D Metal Binder Jetting zum Einsatz – eine moderne additive Fertigungstechnologie im Pulverbett, die neue Möglichkeiten hinsichtlich Gestaltungsfreiheit, Produktentwicklung und flexibler Produktion für Anwendungen in den Bereichen Schmuck, Mode und Industrie eröffnet.
Mit Blick auf die Zusammenarbeit mit dem Team von ROBOTICS sagte Andrea Friso:
„Their ability to translate complex concepts into practical and effective solutions has been truly impressive. This balance between innovation and real-world usability is what ultimately made the IOJET system a successful and impactful solution in Legor 3D Metal Hub’s production environment.”
Der Erfolg von IOJET basiert auf der engen Zusammenarbeit zwischen LEGOR GROUP S.p.A. und JOANNEUM RESEARCH ROBOTICS. Die Kombination aus industrieller Expertise von Legor und angewandter Forschung und ingenieurwissenschaftlichem Know-how ermöglichte die Entwicklung einer Lösung, die konsequent auf die Anforderungen moderner Produktionsprozesse ausgerichtet ist.
Unser Dank gilt beiden Teams für ihr Vertrauen, ihre Offenheit und ihr Engagement, mit dem sie das Projekt von der ersten Idee bis zur erfolgreichen Umsetzung begleitet haben.
Das Projekt wurde im Rahmen der italienischen öffentlichen Förderinitiative finanziert, die von SMACT scpa verwaltet wird.
