ma­ri­on - Mo­bi­le au­to­no­me, ko­ope­ra­ti­ve Ro­bo­ter in kom­ple­xen Wert­schöp­fungs­ket­ten

Das Projekt marion wird vom Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie (BMWi) gefördert und adressiert die Optimierung von Wertschöpfungsketten, bei denen mobile Maschinen weitestgehend autonom und kooperativ die Ausführung realisieren. In zwei Anwendungsfällen "Intralogistik" (Lagerlogistik mit autonomen Gabelstaplern) und "Infield Transportlogistik" (Transportketten mit autonomen Landmaschinen) sollen Lösungen untersucht und entwickelt werden, die Maschinen dazu befähigen, selbstständig die Planung und Ausführung der ihnen zugeordneten wertschöpfenden Prozesse auszuführen.

Produktivitätssteigerungen allein durch Verbesserung maschinennaher Lösungen erreichen ihre Grenzen. Wertschöpfung findet zunehmend zusammen mit unterschiedlichen und meist auch verteilten Beteiligten statt. Maschinen erbringen meistens einen nicht unwesentlichen Teil der Wertschöpfung. In der Landwirtschaft etwa entscheiden viele Prozesse, die mithilfe von Landmaschinen durchgeführt werden, über die Qualität und Quantität eines Agrarprodukts und somit letztlich auch über den Preis. Zwar gibt es heute schon vielfältige Assistenzsysteme, die die Maschinenführer in der Verbesserung der Effizienz unterstützen (Lenkassistent, Spurassistent, etc. ), jedoch wird damit lokal aus der Perspektive einer einzelnen Maschine optimiert und Maschinen kooperieren nicht selbstständig und direkt miteinander. Wertschöpfungsketten mit mobilen Maschinen können entscheidend verbessert werden, indem den Maschinen Autonomie und Entscheidungsfähigkeit gegeben werden. Derartige Fragestellungen finden sich in allen Bereichen, bei denen Maschinen einen wesentlichen Beitrag zur Wertschöpfung leisten - Geschäftsprozesse und Roboterisierung sind im Zusammenhang zu betrachten, da Roboter nicht isolierte technische Lösungen sind, sondern tief in die Ablauforganisation eingreifen.

C-LAB ist im Projekt marion wesentlich für zwei Aspekte verantwortlich: Modellierung und Konzeption der abbildenden Informations- und Kommunikationsarchitektur. Die Modellierung hat zum Ziel relevante Prozesse, Datenflüsse und Datenmodelle durchgängig zu erfassen. Auf Grundlage der  Architektur, mit der die notwendigen Informations- und Kommunikationsflüsse abgebildet werden, erfolgt eine Realisierung mit unterstützender Beteiligung des C-LABs in Form von Demonstratoren. Dabei werden Prinzipien der "Künstlichen Intelligenz" zusammengeführt mit modularen technischen Softwarebausteinen. Dazu werden insbesondere der Einsatz von OSGi unter Echtzeitanforderungen sowie effiziente echtzeitfähige Kommunikationsprotokolle untersucht.

In zwei Szenarien - Intralogistik und Infield-Transportlogistik - werden die entwickelten Konzepte in Form von Demonstratoren umgesetzt. Für das Anwendungsfeld Intralogistik werden eine Kooperation von Fahrzeugen mit unterschiedlicher Funktion (Horizontaltransport, Vertikaltransport) und die komplexen Vorgänge der Be- und Entladung von Anhängern abgebildet. Ziel für das Anwendungsfeld Landwirtschaft ist die Entwicklung eines Infield-Roboters zum autonomen Transport des Ernteguts vom Mähdrescher zum Straßentransportfahrzeug am Feldrand ("autonomes Infield-Transportsystem"). Die Bearbeitungs- und Bewegungsstrategie berücksichtigt dabei sowohl ökonomische als auch ökologische Kriterien.

Marion ist ein Verbundprojekt des BMWi (Förderkennzeichen: 01MA10028) im Rahmenprogramm AUTONOMIK des BMWi (http://www.autonomik.de/)

Projektförderer: BMWi
Projektlaufzeit: 08/2010 bis 07/2013

Beteiligte Partner: