Dissertation: a work Piece bases Approach for Programming Cooperating Industrial Robots

A Work-Piece Based Approach for Programming 
Cooperating Industrial Robots 
 
ª
(ERBERTª5TZª6ERLAGªqª-àNCHENª

---

 
 
 
Forschungsberichte IWB 
ª
"ANDªª
 
ª
:UGLª$ISS ª-àNCHEN ª4ECHNª5NIV ªª
ª
"IBLIOGRAFISCHEª)NFORMATIONªDERª$EUTSCHENª
.ATIONALBIBLIOTHEKª$IEª$EUTSCHEª
.ATIONALBIBLIOTHEKªVERZEICHNETªDIESEª0UBLIKATIONª
INªDERª$EUTSCHENª.ATIONALBIBLIOGRAFIEªDETAILLIERTEª
BIBLIOGRAFISCHEª$ATENªSINDªIMª)NTERNETªàBERª
HTTPDNBD NBDEªABRUFBARª
ª
$IESESª7ERKªISTªURHEBERRECHTLICHªGESCHàTZTªª
$IEªDADURCHªBEGRàNDETENª2ECHTE ªINSBESONDEREª
DIEªDERªÃBERSETZUNG ªDESª.ACHDRUCKS ªDERª
%NTNAHMEªVONª!BBILDUNGEN ªDERª7IEDERGABEª
AUFªFOTOMECHANISCHEMªODERªÊHNLICHEMª7EGEª
UNDªDERª3PEICHERUNGªINª$ATENVERARBEITUNGS
ANLAGENªBLEIBENªnªAUCHªBEIªNURªAUSZUGSWEISERª
6ERWENDUNGªnªVORBEHALTENª
ª
#OPYRIGHTª©ª(ERBERTª5TZª6ERLAGª'MB(ªqªª
ª
)3".ª    ª
ª
0RINTEDªINª'ERMANYª
(ERBERTª5TZª6ERLAGª'MB( ª-àNCHENª
  ªqªWWWUTZVERLAGDEª

---

Geleitwort der Herausgeber (Foreword)
Die Produktionstechnik ist für die Weiterentwicklung unserer Industriegesellschaft von
zentraler Bedeutung, denn die Leistungsfähigkeit eines Industriebetriebes hängt entschei-
dend von den eingesetzten Produktionsmitteln, den angewandten Produktionsverfahren
und der eingeführten Produktionsorganisation ab. Erst das optimale Zusammenspiel von
Mensch, Organisation und Technik erlaubt es, alle Potentiale für den Unternehmenserfolg
auszuschöpfen.
Um in dem Spannungsfeld Komplexität, Kosten, Zeit und Qualität bestehen zu können,
müssen Produktionsstrukturen ständig neu überdacht und weiterentwickelt werden. Dabei
ist es notwendig, die Komplexität von Produkten, Produktionsabläufen und -systemen
einerseits zu verringern und andererseits besser zu beherrschen.
Ziel der Forschungsarbeiten des iwb ist die ständige Verbesserung von Produkt-
entwicklungs- und Planungssystemen, von Herstellverfahren sowie von Produktionsanla-
gen. Betriebsorganisation, Produktions- und Arbeitsstrukturen sowie Systeme zur Auf-
tragsabwicklung werden unter besonderer Berücksichtigung mitarbeiterorientierter An-
forderungen entwickelt. Die dabei notwendige Steigerung des Automatisierungsgrades
darf jedoch nicht zu einer Verfestigung arbeitsteiliger Strukturen führen. Fragen der
optimalen Einbindung des Menschen in den Produktentstehungsprozess spielen deshalb
eine sehr wichtige Rolle.
Die im Rahmen dieser Buchreihe erscheinenden Bände stammen thematisch aus den
Forschungsbereichen des iwb. Diese reichen von der Entwicklung von Produktionssyste-
men über deren Planung bis hin zu den eingesetzten Technologien in den Bereichen Ferti-
gung und Montage. Steuerung und Betrieb von Produktionssystemen, Qualitätssicherung,
Verfügbarkeit und Autonomie sind Querschnittsthemen hierfür. In den iwb Forschungs-
berichten werden neue Ergebnisse und Erkenntnisse aus der praxisnahen Forschung des
iwb verö
ffentlicht. Diese Buchreihe soll dazu beitragen, den Wissenstransfer zwischen
dem Hochschulbereich und dem Anwender in der Praxis zu verbessern.
Gunther Reinhart
Michael Zäh

---

---

Acknowledgment
This dissertation is the result of my work at the Institute for Machine Tools and Industrial
Management (iwb) at the Technical University of Munich (TUM) during the period from
December 2006 till November 2011.
First and foremost I would like to thank my supervisor Prof. Dr.-Ing. Gunther Reinhart for
giving me the chance to realize a lifelong dream of pursuing a Doctor in engineering while
simultaneously taking part in state-of-the-art research projects. His continuous guidance
and the level of trust he granted me made the journey all the more exciting and joyful.
I am also grateful to Prof. Dr.-Ing. Michael Zäh for his support throughout my work
at the institute and for heading the examination committee. Hereby I would also like
to thank Prof. Dr.-Ing. Heinz Ulbrich for his willingness to be part of the examination
committee.
The research conducted during my five years at iwb wouldn’t have been possible without
the enormous support of the following colleagues; Andrea Acker, Marwan Radi, William
Tekouo, Jens Hatwig, Wolfgang Rösel and Stefan Krug. Furthermore, the following
students contributed immensely to my research work through their Bachelor’s and Diplom
thesis which I supervised; Jörg Hubele, Wolfgang Wittman, Robert Schamlholz, Oliver
Krieg, Alexandre Girard, Thomas Menauer, Joachim Michniewicz and Maximilian Völkl.
I thank you all wholeheartedly and sincerely wish you future success in your private and
professional life.
I am also bound to my childhood friend Omar Hassan for his continuous encouragement,
relentless support and his faith in me even when I doubted myself. In spite of the
geographical factor, my father, my brother and my three lovely sisters Amira, Sherihan and
Hind have always been there for me with their care, their prayers and their wholehearted
love. Words fail to express the gratitude I owe to my mother, her unwavering support and
her belief that I can reach my goals whatever they may be, instilling in me the confidence I
needed to see this endeavor through. Thank you for all you have done for me, I am forever
grateful.