Logistics League: der Wettbewerb zur Zukunft der Smart-Factory zeigt Innovationen in der Produktionslogistik

Das Konzept der Logistics League ist inspiriert vom Industrie 4.0-Szenario, also vom industriellen Szenario einer intelligenten Fabrik, und wurde zusammen mit Festo Didactic seit 2012 zum jetzigen Stand entwickelt, als der Begriff „Industrie 4.0“ überhaupt erst geprägt wurde. Dabei liegen die Herausforderungen sowohl in der Steuerung und Kontrolle der mobilen Roboter, die die Werkstücke zwischen den Fertigungsmaschinen transportieren und mit diesen interagieren, als auch in der Variantenplanung der verschiedenen möglichen Teile, die produziert werden müssen. Hier spielen insbesondere Echtzeitaspekte und Unsicherheiten wie z. B. ausfallende Maschinen und dynamische Zeitfenster, bis wann ein Produkt ausgeliefert werden muss, eine große Rolle. Die Liga gibt somit einen interessanten Einblick in die Herausforderungen mobiler, intelligenter Produktionslogistik in einer Smart-Factory-Umgebung, die sowohl im Bereich der Robotik als auch im Bereich des Jobshop-Scheduling und der Produktionsplanung liegen.

In einer intelligenten Fabrik erbringen eine Reihe von Maschinen Fertigungsdienstleistungen, um ein Werkstück zu veredeln, zusammenzubauen oder zu verändern, was schließlich zu einem Endprodukt führt. In diesem neuen Paradigma bietet die Fabrik eine Reihe von Produktionstechnologien anstelle von Produktionstypen. Diese können dann für jeden spezifischen Auftrag neu kombiniert werden. Die Idee ist, eine kosteneffiziente Produktion auch für Produkte mit geringen Stückzahlen oder hoher Varianz zu ermöglichen. Eine solche Fabrik erfordert eine flexiblere Logistik, bei der Roboter eine natürliche Wahl sind. Forschungsfragen der Liga konzentrieren sich auf die Planung und Terminierung auf Aufgabenebene – zur Automatisierung in einem industriellen Produktionsablauf und zur Integration von Multi-Roboter-Systemen.

Für Außenstehende sind die Zusammenhänge, wo gerade welches Produkt gefertigt wird und warum, oft schwer zu verstehen. Daher kommentieren die Teamchefs der spielenden Teams das Geschehen und geben Einblicke in die komplexen Zusammenhänge. In einer zentralen Steuerungseinheit, die „Refbox“ genannt wird, laufen alle Maschinendaten zusammen und die Produktionsvorgaben sind einzusehen. Diese Informationen erlauben einen Einblick in das Spielgeschehen.

Der Vorsitzende der Logistics League ist Prof. Dr. rer. nat. Alexander Ferrein, Professor am Institut für Mobile Autonome Systeme und Kognitive Robotik (MASKOR) der Fachhochschule Aachen. Er ist Mitbegründer der Liga und hat diese von Beginn an mitgestaltet.

Bei den RoboCup German Open 2024 wird es wieder einen Challenge-Track geben, der es Teams erlaubt, auch Teilaufgaben zu erfüllen. So wird es eine Challenge geben, die sich auf Navigation oder Manipulation konzentriert, ohne dass die komplexe Gesamtaufgabe erfüllt werden muss. Dies ermöglicht es auch den Zuschauenden, Einblicke in die komplexen Steuerungsabläufe zu bekommen. Besonders erfolgreich sind unter den teilnehmenden Teams das Team Carologistics aus Aachen und das Team Grips aus Graz in Österreich. Sie teilen sich seit Jahren die vorderen Plätze. Dabei ist das Team Carologistics siebenfacher Weltmeister, das Team Grips aus Graz holte sich schon zweimal den WM-Titel.

VEX IQ – A STEM Education Revolution

What is VEX IQ?

VEX IQ is a robotics platform designed to transform STEM learning for young students and their teachers. Students as young as 8 can jump right in and snap robots together using the intuitive, toolless platform while educators can utilize the free VEX IQ Curriculum to help teach students valuable lessons and skills that are needed in today’s changing world. Complete VEX IQ Starter Kits start at $249.99 and contain everything needed to build a drivable robot. The VEX IQ Super Kit, at $299.99, includes everything found in a Starter Kit plus a full array of sensors.

What is the VEX IQ Challenge?

The VEX IQ Challenge, presented by the Robotics Education & Competition Foundation, is a brand new STEM program for elementary and middle school students (ages 8-14). Students, with guidance from their teachers and mentors, will build a robot using the VEX IQ robotics platform to solve an engineering challenge presented in the form of a game. VEX IQ Challenge teams will work together scoring points in Teamwork Matches, and also display their robot’s skills individually in driver controlled and autonomous Skills Challenges.
In addition to building robots, the VEX IQ Challenge encourages students to actively learn about science, technology, engineering and mathematics with a STEM themed research project that consists of a written or media presentation. Registration for a VEX IQ Challenge team costs $100. Additional teams from the same schools can register for $50. Tournament entry fees vary by event.

What software & programming options are available for VEX IQ?

VEX IQ robot kits come pre-programmed with built-in default functionality. The Robot Brain contains a Driver Control program that allows students to drive their robots as soon as they’re built, and each Smart Sensor will perform a default action when plugged in to any of the Robot Brain’s Smart Ports. For example, the Gyro Sensor will always keep the robot facing forward, which creates a great learning opportunity for a curious student – how does a gyro work? How else can we apply this technology?

For advanced opportunities, the VEX IQ Robot Brain can be programmed using one of two software options from VEX partners. Robomatter’s ROBOTC 4.0 is a C-based programming language supported by Carnegie Mellon University’s Robotics Academy, and the free Modkit for VEX is a graphical dragand-drop programming environment inspired by MIT’s popular “Scratch” language. Autodesk has also created a design package, VEX Assembler, that brings the modern principles of computer-aided design (CAD) into an easy-to-use drag-and-drop interface.

How can educators use VEX IQ?

In addition to the VEX IQ Challenge, educators can access a free online curriculum designed for classroom use and mapped to US national STEM standards for grades 2-8 (NGSS, STL, and Common Core). With student handouts, teachers’ guides, and custom projects, the flexible VEX IQ curriculum can be scaled for everything from an after school STEM club to a dedicated class period. By exciting and inspiring students through robotics, the VEX IQ curriculum instills proper engineering practices from an early age, while maintaining the fun and excitement that comes from playing with VEX IQ.

Is VEX IQ available internationally?

Yes, VEX IQ is available worldwide.

For more information, visit:

www.vexiq.com

www.vexiq.com/compete