Intelligentes Rollschweißen

Big monkeys: The initial idea of the intelligent roller welding

Digital Technology School Of Sias University

Projektidee

In diesem Projekt geht es um die Installation von drei intelligenten Auftragsschweißrobotern auf dem oberen Teil von Schleifwalzen, um den Schweißvorgang an allen drei Walzen gleichzeitig durchzuführen. Ein Laser-Entfernungsmessgerät am Ende des Schweißbrenners sorgt automatisch für den richtigen Abstand zwischen Brenner und Walzenoberfläche, wodurch der Auftragsschweißprozess präzise und automatisiert abläuft.

Im Vergleich zu herkömmlichen Methoden wird die Schweißqualität und -konsistenz der durch den Roboter reparierten Schleifwalzen erheblich verbessert. Dies reduziert den Arbeitsaufwand und verkürzt die Bauzeit signifikant. Die Effizienz ist dabei 30-mal höher als bei traditionellen Reparaturverfahren. Durch den Einsatz von Algorithmen und mehrfach optimierter Hardware wird zudem die Sicherheit erhöht und eine höhere Qualitätskonsistenz gewährleistet.

Konzept

Das in diesem Projekt verfolgte Konzept wurde auf einer bereits bestehenden Idee aufgebaut Die ursprüngliche Idee des intelligenten Walzenschweißroboters lässt sich auf folgende Gründe zurückführen:

1.  Verbesserung der Produktionseffizienz: Herkömmliche Walzenschweißverfahren erfordern oft einen erheblichen Anteil an manueller Arbeit, was zu einer geringeren Effizienz führt. Die Einführung von automatisierten Robotern kann die Produktionseffizienz erheblich steigern und die Fertigungszyklen verkürzen.
2. Verbesserung der Schweißqualität: Roboter können gleichbleibende Schweißparameter und präzise Abläufe gewährleisten, was zu einer verbesserten Schweißqualität und geringeren Fehlerquoten führt.
3. Verringerung der Arbeitsintensität: Schweißarbeiten sind oft mit hohen Temperaturen und gefährlichen Umgebungen verbunden. Durch den Einsatz von Robotern lassen sich die Arbeitsintensität und die Gesundheitsrisiken für die Mitarbeiter wirksam reduzieren.
4. Erfüllung komplexer Anforderungen: Mit der industriellen Entwicklung sind Konstruktion und Fertigung von Walzen zunehmend komplexer geworden. Intelligente Roboter können flexibel auf die verschiedenen Schweißanforderungen und Prozessspezifikationen reagieren.
5. Technologischer Fortschritt: Die jüngsten Fortschritte in den Bereichen Sensoren, künstliche Intelligenz und maschinelles Sehen haben den Einsatz intelligenter Roboter praktikabler und effizienter gemacht.
6. Wettbewerbsdruck auf dem Markt: Um sich in einem zunehmend wettbewerbsintensiven Markt zu behaupten, müssen die Unternehmen neue Technologien einsetzen, um die Produktqualität und die Produktionseffizienz zu verbessern.

Projektplanung:

• Projektziele:  Es wurden die Gesamtziele und spezifischen Ergebnisse des Projekts klar festgelegt, um sicherzustellen, dass alle Teammitglieder die Richtung verstehen.
• Zeitplanung: Es wurde ein detaillierter Zeitplan, der Start- und Enddaten für jede Phase sowie die wichtigsten Meilensteine enthält. Es wurde bei der Zeitplanung ein Gantt-Diagramme sowie eine Projektmanagement-Software verwendet, um den Fortschritt zu visualisieren.
• Aufgabenzuweisung:  Den Teammitgliedern wurden je nach ihren Fähigkeiten und Erfahrungen Aufgaben zugewiesen, dabei so sichergestellt sein, dass jede Aufgabe einen klaren Verantwortlichen und einen Zeitplan hat.
• Ressourcenmanagement:  Es wurden die für das Projekt benötigten Ressourcen ermittelt, einschließlich Personal, Budget, Ausrüstung und Material. Entwickelung eines Budgetplan, um sicherzustellen, dass die Ressourcen effektiv zugewiesen und genutzt werden.
• Risikomanagement:  Identifizierung potenzieller Risiken und Entwickelung entsprechender Strategien zur Risikominderung. Regelmäßige Bewertung der Risiken und Anpassung der Pläne bei Bedarf entsprechend dem Projektfortschritt.
• Kommunikationsplan: Richten Sie Kommunikationskanäle ein, um den Informationsfluss zwischen den Teammitgliedern zu gewährleisten. Halten Sie regelmäßige Sitzungen ab, um über den Fortschritt zu berichten und Probleme anzusprechen.
• Überwachung und Bewertung:  Einführung von Überwachungsmechanismen zur regelmäßigen Überprüfung von Projektfortschritt und -qualität. Anpassung des Plan bei Bedarf an die tatsächlichen Bedingungen, um eine rechtzeitige Fertigstellung zu gewährleisten.

Realisierung

Projektplanung

• Erfassen der Anforderungen: Kommunikation mit den Beteiligten zur Klärung der Projektziele und -anforderungen.
• Zeitplanung: Es wurde ein Projektzeitplan, mit Fristen für jede Phase, erstellt.
• Ressourcenzuweisung: Ermitteln Sie die erforderlichen Ressourcen, einschließlich Personal, Technologie und Budget.

Rollen und Zuständigkeiten des Teams

• Projektleiter: Überwacht das Gesamtprojektmanagement und die Fortschrittsverfolgung.
• Entwickler: Verantwortlich für die Kodierung und Implementierung von Funktionen.
• Tester: Führt Tests durch, um die Qualität der Anwendung sicherzustellen.
• Designer: Sind für die Gestaltung der Benutzeroberfläche und der Benutzererfahrung zuständig.
• Business-Analysten: Analysieren den Geschäftsbedarf und setzen ihn in technische Anforderungen um.

Implementierungsphase

• Entwicklung: Beginn der Codierung auf der Grundlage der Anforderungsdokumente.
• Testen: Durchführung von Einheitstests, Integrationstests und Benutzerakzeptanztests.
• Feedback-Schleife: Sammlung von Feedback der Benutzer und nehmen Sie die notwendigen Anpassungen vor.

Besondere Herausforderungen

• Anforderungsänderungen: Änderungen der Anforderungen während der Implementierung, die flexible Reaktionen erfordern.
• Technische Herausforderungen: Bestimmte technische Implementierungen haben die vorhandenen Fähigkeiten des Teams überstiegen und erforderten zusätzliches Training.
• Zeitmanagement: Der Zeitplan des Projekts kann durch verschiedene Faktoren beeinträchtigt werden, was ein effektives Zeitmanagement erfordert.

Abbruch der Entwicklung

In einigen Fällen, in denen die Implementierungskosten für eine Funktion zu hoch sind oder ihr Einfluss auf den Projektwert minimal ist, kann beschlossen werden, diese Funktion nicht weiter zu entwickeln. Beispielsweise unzureichende Nutzernachfrage einer bestimmten Funktion sowie Entdeckung einer einfacheren Alternativlösung.

Planung der Projektdurchführung

• Zeitplanung: Verwendung eines Gantt-Diagramme oder ähnliche Projektmanagementtools, um den Projektfortschritt zu visualisieren.
• Aufgabenzuweisung: Zuteilung von Aufgaben auf der Grundlage der Fachkenntnisse der Teammitglieder.
• Überwachung des Fortschritts: Regelmäßige Besprechungen, um den Projektstatus zu überprüfen.

Aneignung vom zusätzlichem Wissen

• Neue Technologien: Wenn das Projekt neue Technologien umfasst, muss das Team möglicherweise geschult werden.
• Branchenstandards: Verstehen der besten Praktiken und Standards der Branche zur Verbesserung der Projektqualität.
• Projektmanagement-Tools: Vertrautheit mit Projektmanagementsoftware zur Steigerung der Effizienz.

Funktion

Hardware: Dazu wurde entsprechend der Projektanforderungen Server, Computer, Sensoren, mobile Geräte usw. genutzt.

Software: Programmiersprachen (wie Python, Java), Entwicklungs-Frameworks (wie Django, React) und Datenbanksysteme (wie MySQL, MongoDB) wurden verwendet. 

Es gibt weiterhin Features oder Funktionalitäten die noch nicht implementiert werden sollen. Diese sollen in zukünftigen Versionen auf Basis von Nutzerfeedback oder neuen Marktanforderungen optimiert oder hinzugefügt werden. Die Realisierbarkeit aller Ideen und Pläne hängt in der Regel von den Ressourcen, den zeitlichen Beschränkungen und den technischen Möglichkeiten ab. Bestimmte Ideen können zwar begrenzt sein, aber die Priorisierung der wichtigsten Funktionen zur Erstellung eines Minimum Viable Produkt (MVP) ermöglicht eine schrittweise Erweiterung in späteren Iterationen.

Innovation und Nachhaltigkeit

Wir haben uns auf die Entwicklung innovativer Methoden wie agiles Projektmanagement, nutzerzentriertes Design und datengesteuerte Entscheidungsfindung konzentriert. Diese Methoden erhöhen die Flexibilität, geben dem Nutzerfeedback Vorrang und nutzen Analysen zur kontinuierlichen Verbesserung.

Unser Ziel ist es, das Projekt in Richtung größerer Skalierbarkeit und Anpassungsfähigkeit weiterzuentwickeln und dabei fortschrittliche Technologien wie künstliche Intelligenz und maschinelles Lernen einzubeziehen. Darüber hinaus ist die Erweiterung von Funktionen auf der Grundlage von Nutzererkenntnissen und Markttrends eine Priorität, um Relevanz und Effektivität zu gewährleisten.

Nachhaltigkeit

Ökologisch: Wir bewerten die Auswirkungen auf die Umwelt, indem wir den Ressourcenverbrauch, das Abfallaufkommen und das Potenzial zur Förderung nachhaltiger Praktiken bewerte.

Soziales: Der soziale Nutzen wird anhand des gesellschaftlichen Engagements, der Zugänglichkeit und der Fähigkeit des Projekts, die Lebensqualität der Nutzer zu verbessern, gemessen. 

Wirtschaftlich: Die wirtschaftliche Nachhaltigkeit wird durch die Analyse der Kosteneffizienz, des Potenzials zur Schaffung von Arbeitsplätzen und der langfristigen finanziellen Tragfähigkeit des Projekts bewertet.