Smarte Textilien zur Personenidentifizierung und für automatisiertes Fahren - Mittelstand 4.0 Kompetenzzentrum Textil vernetzt

Herausforderung

FusionSystems entwickelt Software und Systeme für die Bereiche Automotive, Karten & Navigation, Automation sowie Smart Systems. Aktuell erfordern Fahrerlose Transportsysteme (FTS) noch aktiv-elektronische Elemente am Mitarbeiter. Bei kamerabasierten Systemen besteht durch die optische Identifikation des Mitarbeiters bei Verdeckungen u. a. die Möglichkeit einer Fehlinterpretation des beabsichtigten Befehls.

Lösung

Gemeinsam mit den Textil vernetzt-Partnern STFI und DITF und dem Mittelständler ALFA-ROTEC GmbH wird untersucht, wie Fehlinterpretationen minimiert werden können. So könnte die Freigabe der Steuerungsberechtigung kontaktlos durch eine Personenidentifizierung, z. B. per RFID, direkt am Fahrzeug erfolgen. Dafür soll ein Textil technisch so ausgestattet werden, dass die Identifikationen (kontaktlose Berechtigung und kamerabasiertes Folgen) stets eindeutig sind. Denkbar sind hier textilbasierte Antennen, „klassische“ folienbasierte Antennen als auch ein textiler Aktor, der elektrische Signale an die Arbeitsbekleidung weiterleitet.

Umsetzung

Zunächst wird ein Kamerasystem der Firma FusionSystems aufgebaut. Danach werden Textilien in unterschiedlichen Ausführungen funktionalisiert, Muster erstellt und verschiedene Anwendungsszenarien durchgespielt. Auf Basis der Ergebnisse werden Anforderungen und Möglichkeiten für einen möglichen Einsatz im Produktions- und Logistikbereich für die Personenidentifizierung und kamerabasierte Steuerung eines Fahrerlosen Transportsystems abgeleitet.

Erkennen, bewerten, entscheiden, handeln: Smart Factory mit 5G, 6G und Sensorik

In der neunten Podcast-Folge „Vorgespult“ des Mittelstand 4.0 Kompetenzzentrum Textil vernetzt beschäftigen wir uns mit den Themen Netzinfrastrukturen und Sensorik. Wie diese beiden Themen zusammen gehen und wie sie sich ergänzen, darüber sprechen wir dieses Mal mit unseren Gästen Stefan Richter, Bereichsleiter Local Networks – Campusnetze von der Mugler SE und Axel Pätzold, Vertriebsleiter FusionSystems GmbH.

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Dokumentation des Umsetzungsprojektes:

Erfahren Sie mehr: Wie kamen die Projektpartner und Unternehmer zusammen? Worin lag der Schwerpunkt bei den folgenden Gesprächen, Workshops, etc.? Und wo steht das Unternehmen FusionSystems heute?

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Das Unternehmen
Mit eigens entwickelten Software-Lösungen der Sensordatenfusion sowie auf Künstlicher Intelligenz basierenden Technologien bietet FusionSystems seinen Kunden Teil- aber auch Komplettlösungen inklusive Hardware an, um große Datenmengen zu erfassen und zu verarbeiten. Das Unternehmen aus Chemnitz in Sachsen nutzt die Daten für verschiedenste Anwendungen, beispielsweise um Navigationssysteme zu betreiben, 3D-Objekte zu modellieren oder auch zur Personenerkennung beziehungsweise um deren Bewegungen zu erfassen.

Herausforderung
Ein ebenfalls vom Unternehmen angebotenes Fahrerloses Transportsystem (FTS) soll zukünftig nicht mehr über ein externes Gerät, wie zum Beispiel ein Tablet gesteuert werden, sondern über die Gesten der Mitarbeiter und am besten ohne zusätzliche Energiequellen des Senders. Außerdem möchte das Unternehmen vermeiden, dass das FTS falschen Personen folgt, wenn mehrere Systeme unterwegs sind und sucht dafür ebenfalls eine Lösung. Stand der Technik sind Funktechnologien, die aktiv-elektronische Elemente am Mitarbeiter voraussetzen, die mit dem System kommunizieren.

Lösung
Der Textil vernetzt-Partner Sächsisches Textilforschungsinstitut (STFI) in Chemnitz hat gemeinsam mit FusionSystems ein Konzept erarbeitet, welches auf der Funktechnologie RFID basiert. Damit identifiziert sich die berechtigte Person am System. Die Kamera erkennt anschließend die Gestik des Mitarbeiters, da dessen Kleidung mit passiven Komponenten funktionalisiert wird.

Umsetzung
Die RFID-Technologie wird von einem weiteren Textil vernetzt-Partner, den DITF, gemeinsam mit einem Experten für Schutzbekleidung, der Firma ALFA-ROTEC umgesetzt. Ein Lesegerät im Fahrzeug liest den RFIDTransponder, den der Mitarbeiter in einem Armband trägt, aus. Ist der Mitarbeiter zur Fahrzeugsteuerung berechtigt, wird er entsprechend freigeschaltet. Auf die Arbeitskleidung dieser Person hat das Team des STFI mit Infrarot-absorbierender Tinte spezielle Marker aufgebracht. Das Kamerasystem der Firma FusionSystems erkennt diese für das bloße Auge unsichtbaren Merkmale. Es wertet die damit übermittelten Daten sowie die Gestik des Mitarbeiters aus, der das FTS so steuern kann.

Wie geht es weiter?
Das Projektergebnis besteht darin, dass es rein technisch möglich ist, FTS passiv und nachhaltig zu steuern. Mit den beschriebenen Ansätzen ist es dem Unternehmen nun möglich, das Konzept final weiterzuentwickeln und es anschließend auch industriell einzusetzen.

Stichworte

Automatisierung
Prozessoptimierung
Smart Textiles

Ansprechpartner
Sächsisches Textilforschungsinstitut (STFI)
Thomas Pfaff
E-Mail: pfaff@textil-vernetzt.de

O-Ton
„Die neue Technologie kann nicht nur die Fehlsteuerung und somit Unfallgefahr während des Betriebs von Fahrerlosen Transportsystemen reduzieren. Die passive Kommunikation zwischen dem Empfänger, also dem Fahrzeug und dem Mitarbeiter, der sendet, ist besonders nachhaltig, da die Arbeitsbekleidung keine eigene Energiequelle benötigt.“

Dipl.-Ing. Axel Pätzold
Vertriebsleiter der FusionSystems GmbH

Textilfunktionalisierung zur Personenidentifizierung und kamerabasierten Steuerung Fahrerloser Transportsysteme

FusionSystems unterstützt seine Kunden dabei, in Zeiten von Industrie 4.0 die passende Lösung zu finden. Die Technologien des Unternehmens sammeln große Mengen an Daten, werten diese unter anderem mit Künstlicher Intelligenz aus und nutzen sie anschließend in den unterschiedlichsten Bereichen. FusionSystems bietet auch Fahrerlose Transportsysteme an. Das Unternehmen möchte die Einsatzoptionen solcher Systeme zukünftig mit einer individuellen Steuerung erweitern.

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Mit digitalen Textillösungen fahrerlose Transportsysteme steuern

Fahrerlose Transportsysteme (FTS) entlasten Mitarbeiter in der Lagerlogistik, indem sie eine „tragende“ Funktion übernehmen. Das Unternehmen FusionSystems GmbH in Chemnitz bietet mit dem MULI ein solches System an. Um den Roboter besser in Produktions- und Logistikprozesse zu integrieren, soll er einem bestimmten Mitarbeiter zugewiesen werden, der das Gerät dann über Gesten steuert. Das KMU möchte für diese Herausforderungen eine nachhaltige Lösung finden und hat das Kompetenzzentrum Textil vernetzt dafür um Hilfe gebeten. Das Team des Sächsischen Textilforschungsinstituts (STFI) in Chemnitz unterstützt das Unternehmen mit einer digitalen Textillösung.

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Eindeutig identifiziert durch smarte Textilien: Projektstart mit FusionSystems

Fahrerlose Transportsysteme finden ihren Einsatz in Produktions- und Logistikprozessen. Gesteuert werden sie auch über die Identifikation und Auswertung der Bewegungen des Menschen – entweder über Gesten oder die sogenannte FollowMe-Funktionalität, beim automatischen Folgen eines bestimmten Mitarbeiters. Aktuell geschieht dies mittels aktiv-elektronischer Elemente, die an Mitarbeitern befestigt sind, oder per optischer Identifikation über Kamerasysteme. Künftig sollen eindeutige Identifikationen auch durch smarte Textilien möglich sein. Dieser Aufgabe hat sich FusionSystems gemeinsam mit dem Textil vernetzt-Team des STFI verschrieben.

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