Wie kann man Drohnen und mobile Robotik für die Qualitätssicherung einsetzen?

Mobile Robotik in der Qualitätssicherung: Fliegende und tauchende Datensammler

Ob der Hausmeister an der Dachrinne oder der Klebtechniker am Windkraftflügel – für manche Aufgaben der Qualitätssicherung ist der Mensch einfach nicht gemacht. Drohnen bieten hier viele Möglichkeiten von der Inspektion bis zur Reparatur. In Zukunft werden sie sich mehr und mehr als Werkzeug einsetzen lassen und besitzen dabei das Potenzial, ihre Aufgaben vollständig autonom durchzuführen. Digitalisierungsexperte Tim Strohbach vom Fraunhofer IFAM gibt in zwei Blogbeiträgen einen Ausblick auf Möglichkeiten und Visionen des Einsatzes von Drohnen in der Qualitätssicherung.

Drohne – die Herkunft des Wortes ist eigentlich irreführend: Drohnen sind Männchen der Honigbiene, die sich mit einem etwas größeren, plumpen Körper von den Arbeitsbienen füttern lassen. Viel sinnvoller wäre eine Benennung nach dem weiblichen Pendant, dessen Eigenschaften gleichzeitig auch ziemlich genau die aktuellen technischen Herausforderungen bei der Weiterentwicklung der technischen Drohne aufzeigen: Die bionische Abbildung von energieeffizienten und autonomen Arbeitsabläufen, wie sie die Honigbiene wie kaum ein anderes Lebewesen leisten kann.

Technische Drohnen, oder besser »unbemannte Luftfahrtsysteme« (UAS: Unmanned Aerial Systems), werden bereits seit einiger Zeit für Filmdreharbeiten und die optische Inspektion von schwer zugänglichen Bereichen genutzt. Auch zur 3D-Rekonstruktion oder Vermessung von Bauwerken und Geländen werden sie herangezogen oder helfen unter Einsatz von Thermografiekameras bei Such- und Rettungsmissionen. Es ist davon auszugehen, dass in Zukunft die Anwendungsbereiche ausgeweitet und mehr Aufgaben von Drohnen übernommen werden können.

Zu Wasser, zu Land und in der Luft: Wie setzt man Drohnen heute in der Industrie ein?

 

Nicht nur die gerade thematisierten Drohnen, auch automatisierte Land- oder Wasserfahrzeuge zählen je nach Einsatzgebiet zu den »Hoffnungsträgern« der Industrie. Ähnlich dem Industrieroboter, der während der dritten industriellen Revolution die Produktion innerhalb der Fabrikhallen einschneidend verändert hat, besitzt »mobile Robotik« das Potenzial, den Einsatz industrieller Mess- und Reparaturverfahren im Feld zu revolutionieren. Mithilfe von mobiler Robotik können Kameras, Messgeräte oder sonstige Systeme mobil, schnell und aufwandsgerecht auch an für den Menschen schwer erreichbaren Orten eingesetzt werden – etwa in der Luft oder unter Wasser. Hier unterscheidet man kabelgeführte Unterwasserfahrzeuge (ROV: Remotely Operated Vehicle) von Unterwasserfahrzeugen, die autonom Aufgaben durchführen (AUV: Autonomous Underwater Vehicle).

Auch für die Qualitätssicherung in der Kleb- und Oberflächentechnik können unbemannte Luftfahrtsysteme oder Unterwasserfahrzeuge bereits jetzt in vielen Bereichen eingesetzt werden. Da diese Systeme schwer zugängliche Bereiche mit relativ geringem Aufwand erreichen können – etwa Strommasten, Brücken, Pipelines oder Windenergieanlagen – sind sie ein ideales Werkzeug, um Messgeräte, oder in Zukunft auch andere End-Effektoren, an den »Ort des Geschehens« zu bringen. Doch wie können Drohnen nun in der Qualitätssicherung eingesetzt werden und was plant das Fraunhofer IFAM auf Helgoland? Mehr dazu im zweiten Teil unserer Blogreihe.

Unterwasserroboter auf dem Testfeld
© Fraunhofer IFAM und AUV Dagon/DFKI GmbH
Fraunhofer IFAM und DFKI auf Helgoland – Test erster Ansätze der mobilen Robotik.
Drohne und Unterwasserroboter im Einsatz
© Fraunhofer IFAM und AUV Dagon/DFKI GmbH
Luft und Wasser: Extremsituationen bei Inspektionen.
Drohnen auf dem Testfeld
© Fraunhofer IFAM und AUV Dagon/DFKI GmbH
Abgesperrte Drohnenladezone auf Helgoland

Vom Werkzeug zum autonom Prüfenden

Welches Potenzial bieten Drohnen für die Qualitätssicherung am Fraunhofer IFAM?