Wissensbasierte Programmierung von Industrierobotern zum Schutzgasschweißen im Stahlhochbau: (225 IPA-IAO - Forschung und Praxis)

Die vorliegende Arbeit entstand während meiner Tätigkeit als wissenschaftlicher Mitarbeiter am Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung (lPA), Stuttgart. Herrn Prof. Dr. h. c. mult. H.-J. Warnecke danke ich für die wohlwollende Unterstützung und Förderung, die die Durchführung dieser Arbeit ermöglichte. Herrn Prof. Dr.-Ing. G. Pritschow danke ich für die Übernahme des Mitberichts und für die vielen wertvollen Hinweise, die sich aus der eingehenden Durchsicht und Diskussion des Manuskripts ergeben haben. Von den Kollegen des Instituts, die mich bei der Durchführung der Arbeit durch vielfältige Hinweise und konstruktive Kritik unterstützt haben, möchte ich vor allem Herrn Prof. Dr.-Ing. R.-D. Schratt, Herrn Dr.-Ing. S. Forster, Herrn Dr.-Ing. P. Schlaich und Herrn Dr.-Ing. U. Zeile erwähnen. Besonders wertvoll war mir die Unterstützung von Herrn Dr.-Ing. M. Schweizer, dessen Bereitschaft, mir stets als Ansprechpartner zur Verfügung zu stehen, sehr viel bedeutete. Frau L. Schuhmacher, die mich bei der Manuskripterstellung und dem Layout in hilfreicher Weise unterstützt hat, gilt mein besonderer Dank. Für die Unterstützung bei der technischen Umsetzung des Konzepts richtet sich mein Dank insbesondere an Frau Dipl.-Inform. S. Lembke, Herrn O. Korasiak, Herrn M. Streicher, Frau Dipl.-Inform. R. Trippner und Frau Dipl.-Ing. M. Vögele. Herzlich danke ich auch meiner Freundin Frau Jutta Vogel, die mich durch Ihr Verständnis und Ihre Geduld während der zahlreichen Wochenenden, an denen diese Arbeit erstellt wurde, sehr unterstützt und motiviert hat.

Table of Contents:
1 Einleitung.- 1.1 Problemstellung.- 1.2 Zielsetzung und Vorgehensweise.- 2 Ausgangssituation.- 2.1 Industrieroboter zum Schutzgasschweißen.- 2.2 Abgrenzung und Einordnung bestehender Programmier-verfahren.- 2.3 Wissensbasierte Methoden und Systeme.- 3 Analyse des Produktspektrums und Ableitung von Anforderungen an das wissensbasierte Programmierverfahren.- 3.1 Analyse des Produktspektrums.- 3.2 Strukturierung des Planungs-und Programmierprozesses zum Schutzgasschweißen mit Industrierobotern.- 3.3 Ableitung von Anforderungen an das wissensbasierte Programmierverfahren.- 4 Konzeption des Verfahrens zur wissensbasierten Programmierung.- 4.1 Formale Strukturierung des Planungsprozesses.- 4.2 Bewertung von Lösungsalternativen zur Wissens-repräsentation.- 4.3 Entwicklung eines konzeptionellen Wissensmodells und Modularisierung des Wissensbereiches.- 4.4 Identifikation und formale Zuordnung von Wissensquellen.- 4.5 Konzeption eines objektorientierten Datenmodells zur deklarativen Wissensrepräsentation.- 5 Entwicklung und Bewertung von Planungsalternativen für die Module des konzeptionellen Wissensmodells.- 5.1 Schweißprozeßplanung.- 5.2 Schweißfolgeplanung.- 5.3 Bahnfolgeoptimierung.- 5.4 Trajektorienplanung.- 6 Entwicklung von Methoden zur wissensbasierten Programmierung im Stahlhochbau.- 6.1 Entwicklung einer Methode zur wissensbasierten Schweißprozeßplanung.- 6.2 Entwicklung einer Methode zur wissensbasierten Schweißfolgeplanung.- 6.3 Entwicklung einer Methode zur wissensbasierten Bahnfolgeoptimierung.- 6.4 Entwicklung einer Methode zur wissensbasierten Trajektorienplanung.- 7 Realisierung und Erprobung des Gesamtsystems.- 7.1 Implementierung des wissensbasierten Programmier-Verfahrens.- 7.2 Erprobung des Verfahrens anhand eines Fallbeispiels.- 7.3 Diskussionder Ergebnisse.- 8 Zusammenfassung und Ausblick.- 9 Literaturverzeichnis.