Fabrikerfassung per Drohne

Im Rahmen des Forschungsprojekts ÔÇ×Instant Factory MapsÔÇť will das Institut f├╝r Integrierte Produktion Hannover (IPH) gGmbH die automatische Fabriklayout-Erfassung per Drohne testen.

Anstatt das Gel├Ąnde und alle darin befindlichen Objekte h├Ąndisch zu vermessen, erfassen die Flugroboter automatisiert s├Ąmtliche Maschinen, Lagerfl├Ąchen und Wege einer Fabrik aus der Luft. Auf Grundlage dieser Informationen wird dann ein detaillierter Grundriss erstellt. Diese neue Methode soll die Layout-Erfassung deutlich beschleunigen. Statt in wochen- oder monatelanger Handarbeit soll automatisiert binnen weniger Stunden ein 3D-Modell der Fabrik erzeugt werden k├Ânnen. Vor allem kleine und mittlere Unternehmen, die ihre Produktion effizienter gestalten wollen, aber wenig Zeit und Geld investieren k├Ânnen, sollen profitieren. Das IPH , das seit fast 30 Jahren Fabriken plant und optimiert, will die neue Technologie aber auch selbst nutzen und seine Dienstleistung damit k├╝nftig g├╝nstiger anbieten.

Die Positionsbestimmung funktioniert bisher nur im Freien per GPS. F├╝r Innenr├Ąume entwickelt das IPH eine neue Technologie. Foto: IPH (CC0)

Die Positionsbestimmung funktioniert bisher nur im Freien per GPS. F├╝r Innenr├Ąume entwickelt das IPH eine neue Technologie. Foto: IPH (CC0)

Grundlage f├╝r die Vermessung mittels Drohnen sind 3D-Kameras oder Laserscanner, die an den Flugger├Ąten befestigt werden. Ist die Fabrikhalle erstmal erfasst, werden die Daten anschlie├čend am Computer verarbeitet und analysiert. Dabei sollen Maschinen, Hochregale und Wege automatisch erkannt und eingezeichnet werden. Anhand dieser Daten soll schlie├člich ein dreidimensionales Modell entstehen, das etwa mit einem CAD-Programm direkt bearbeitet werden kann. Zuvor m├╝ssen die Forscher zwei Herausforderungen meistern. Zun├Ąchst muss die Drohne ihren Standort in geschlossenen R├Ąumen jederzeit exakt bestimmen k├Ânnen.

Zur Orientierung k├Ânnte beispielsweise ein Funksender dienen, der mit der Drohne ├╝ber WLAN verbunden ist. Bleibt dieser an einem festen Punkt in der Fabrik stehen, l├Ąsst sich die Position der Drohne aus dem Abstand und dem Winkel zum Sender berechnen. Denkbar w├Ąre auch, die Bewegung der Drohne ├╝ber Beschleunigungssensoren nachzuvollziehen und so zu berechnen, wie weit sie in welche Richtung geflogen ist. Eine dritte M├Âglichkeit w├Ąre die Ortung ├╝ber einen sogenannten SLaM-Algorithmus. SLaM steht f├╝r Simultaneous Localization and Mapping: Die Drohne filmt die Fabrikhalle, erstellt aus den Bildern eine Karte und erkennt auf dieser Karte ihre eigene Position. Ein Algorithmus muss die Bilder richtig interpretieren ÔÇô also zuverl├Ąssig erkennen, was eine Maschine ist und wo sich beispielsweise ein Hochregal befindet. Bisher gibt es lediglich Algorithmen, die aus mehreren Einzelaufnahmen ein dreidimensionales Bild zusammensetzen ÔÇô interpretieren k├Ânnen sie dieses Bild jedoch noch nicht. Das IPH will nun einen Algorithmus entwickeln, der aus Erfahrung lernt.

Um den Algorithmus anzulernen, ist das IPH auf der Suche nach produzierenden Unternehmen, die die Layout-Erfassung per Drohne ausprobieren wollen und bereit sind, die Ergebnisse zu pr├╝fen und zu korrigieren. Auch Unternehmen, die Drohnen herstellen, mit Drohnen arbeiten oder sich mit Bildverarbeitung besch├Ąftigen, k├Ânnen sich am Forschungsprojekt beteiligen.

www.factorymaps.iph-hannover.de