Prof. Sanja LAzarova-Molnar

Manuel Götz

Diese Masterarbeit beschäftigt sich mit der Entwicklung von Datenanforderungen und Architektur für einen digitalen Zwilling von Fertigungssystemen mit kollaborierenden Robotern (Cobots). Um eine Grundlage für die folgenden Diskussionen zu schaffen, beginnt die Arbeit mit einem umfassenden Überblick über grundlegende Begriffe im Zusammenhang mit digitalen Zwillingen und kollaborativen Robotern. Anschließend folgt eine Analyse des aktuellen Wissensstandes im Bereich der Datenanforderungen und Architektur für einen digitalen Zwilling von Fertigungssystemen mit Cobots und die wissenschaftliche sowie praktische Relevanz des Themas wird aufgezeigt. Es werden spezifische Ziele für Fertigungssysteme mit Cobots erläutert wie zum Beispiel die Verbesserung der Arbeits- und Produktionseffektivität, die Förderung einer nachhaltigen Produktion sowie die Gewährleistung von Ergonomie und Sicherheit. Zur Überwachung und Simulation der genannten Ziele werden wesentliche Leistungsindikatoren vorgeschlagen, wie zum Beispiel der Durchsatz, die durchschnittliche Zeit bis zum Ausfall, der Energieverbrauch, die Ausschussquote oder die Anzahl der Mensch-Roboter-Kontakte. Durch die Berücksichtigung dieser Herausforderungen und die Nutzung des Potenzials digitaler Zwillinge trägt diese Arbeit zur Optimierung von Fertigungssystemen mit Cobots bei. Die vorgestellten Datenanforderungen und die Architektur bieten ein Framework für die Implementierung von digitalen Zwillingen von Produktionssystemen mit Cobots, die eine Überwachung, Analyse, Simulation und Optimierung ermöglichen. Diese Forschungsarbeit liefert wertvolle Einblicke und praktische Hinweise für Forschende und Anwender*innen von Fertigungssystemen, digitalen Zwillingen und kollaborativer Robotik.