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Liebherr Tech-Center Kempten – Greifversuche und Bauteilvarianten vergleichen

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Einleitung

Im Liebherr Tech-Center in Kempten wurden 2020 Automationssysteme erprobt und vorgeführt. Der dokumentierte Versuchsbereich umfasste unter anderem zwei Bin-Picking-Versuchszellen, ein Palettenhandhabungssystem sowie eine flexible Fertigungszelle mit fahrerlosem Transportsystem und dem Linearroboter LP 100. Diese Lernstrecke greift den belegten Versuchskontext auf und überträgt ihn auf ein ausdrücklich synthetisches Lehrmodell: Du planst Greifversuche, vergleichst Bauteilvarianten und wertest Ergebnisse nachvollziehbar aus. Es werden keine internen Liebherr-Messwerte, Serienfreigaben oder nicht belegten Maschinenparameter behauptet.

Du lernst, Versuchsbedingungen kontrolliert zu verändern, Kriterien vorab zu definieren und Ergebnisse nicht nur nach dem ersten erfolgreichen Greifen zu beurteilen. Ein brauchbarer Greifansatz muss das Bauteil sicher aufnehmen, ohne unzulässige Beschädigung ablegen und unter vergleichbaren Bedingungen wiederholbar funktionieren. Die Inhalte sind ergänzendes Lernen und weder ein offizieller Liebherr-Lehrgang noch Ersatz für Betriebsanweisungen. Reale Maschinenarbeit setzt betriebliche Unterweisung, Risikobeurteilung und qualifizierte Anleitung voraus.

Zielgruppen dieser redaktionellen Lernempfehlung sind Auszubildende im zweiten Ausbildungsjahr in Industriemechanik, Mechatronik und Technischer Produktgestaltung. Ausbildungsordnung, betriebliche Freigaben und Lernreihenfolge sind mit Betrieb und Berufsschule abzustimmen.

Versuchsfrage und Bauteilvarianten planen

Was ist ein Greifversuch?

Ein Greifversuch untersucht systematisch, ob ein Greifer ein bestimmtes Bauteil unter festgelegten Bedingungen aufnehmen, halten, bewegen und ablegen kann. Beim Bin Picking liegen Werkstücke beispielsweise ungeordnet in einem Behälter. Die Greifaufgabe wird schwieriger, wenn Teile sich überdecken, Kontaktflächen verdeckt sind oder die Lage von Versuch zu Versuch wechselt. Eine einzelne erfolgreiche Aufnahme beweist deshalb noch keine robuste Lösung.

Zu Beginn wird die Frage messbar formuliert: „Welcher der geprüften Greifansätze erreicht bei den festgelegten Lehrbauteilen die höchste Erfolgsquote, ohne die vereinbarten Beschädigungskriterien zu verletzen?“ Die Frage nennt Vergleichsgegenstände und Bewertungskriterien. Vermeide vage Ziele wie „Greifen verbessern“, weil dann unklar bleibt, woran Erfolg gemessen wird.

Varianten fair vergleichen

Varianten können sich in Form, Abmessung, Masse, Schwerpunkt, Oberfläche, Kanten, Bohrungen oder zugänglichen Greifflächen unterscheiden. Greifansätze können im Lehrmodell etwa als formschlüssiger Backengriff, flächiger Kontakt oder Sauggreifer-Prinzip beschrieben werden. Diese Benennungen erklären physikalische Prinzipien; sie sind keine Empfehlung für ein reales Liebherr-System. Zulässige Greifer, Kräfte, Bewegungsprofile und Betriebsgrenzen dürfen ausschließlich aus freigegebenen Dokumenten und der verantwortlichen Fachanleitung übernommen werden.

Verändere möglichst nur eine Einflussgröße pro Vergleich. Wird gleichzeitig die Bauteilform, die Oberfläche, die Greifergeometrie und die Anfahrt geändert, lässt sich ein Ergebnis nicht eindeutig zuordnen. Bei mehreren Faktoren kann eine Versuchsplanung mit einer Faktorenmatrix sinnvoll sein; dann müssen die Faktoren und ihre Stufen bewusst festgelegt werden.

Lehrmodell: Bauteilfamilien

Lehrvariante	Synthetische Eigenschaft	Mögliche Herausforderung	Vorab festgelegtes Prüfkriterium
A – Quader	ebene Seiten, definierte Kanten	Lage im Behälter	Aufnahme und Ablage ohne sichtbare neue Druckstelle
B – Zylinder	gekrümmte Mantelfläche	Rollen oder Verdrehen	Bauteil bleibt während des simulierten Transports gehalten
C – Flachteil	große Fläche, geringe Dicke	Kippen oder Verbiegen	keine sichtbare Verformung nach dem Versuch
D – Stufenbauteil	unterschiedliche Höhen	Teilkontakt an Vorsprung	Greifkontakt liegt an der vorgesehenen Fläche
E – Bauteil mit Ausschnitt	Öffnung und schmale Stege	Kollision oder ungünstige Kontaktlage	keine Kollision und keine neue Kantenbeschädigung

Alle Varianten A–E sind Lehrmodelle. Abmessungen, Werkstoffe, Gewichte und beobachtete Ergebnisse werden in diesem Kurs nicht als reale Liebherr-Daten ausgegeben.

Greifprinzipien und sichere Versuchsvorbereitung

Greifkontakt, Formschluss und Kraftschluss

Beim Formschluss begrenzen geometrische Flächen die Relativbewegung. Ein Bauteil kann beispielsweise zwischen passend gestalteten Backen liegen. Beim Kraftschluss entsteht Halt durch Reibung und eine ausreichende Normalkraft. Der Halt hängt dann unter anderem von Oberfläche, Verschmutzung, Kontaktgeometrie und der verfügbaren Kraft ab. Ein Sauggreifer nutzt einen Druckunterschied und benötigt eine geeignete, ausreichend dichte Kontaktfläche. Kein Prinzip ist pauschal überlegen: Das Bauteil, die zulässige Kontaktbelastung, die Wiederholbarkeit und die Prozessumgebung entscheiden mit.

Beurteile nicht nur, ob ein Greifer „zupackt“. Prüfe auch, ob der Kontakt an einer geeigneten Stelle liegt, ob das Bauteil beim Anheben kippt oder rutscht und ob sich beim Ablegen Schäden zeigen. Empfindliche Oberflächen können Druckstellen oder Kratzer bekommen; dünne Teile können sich verformen. Die Kriterien müssen vor dem Test so beschrieben sein, dass verschiedene Personen dasselbe Ergebnis ähnlich einordnen.

Sicherheits- und Freigabeschritte

Ein Lehrversuch mit Kartonmodellen, CAD-Simulation oder einer abgesperrten und dafür freigegebenen Ausbildungseinrichtung ist von realem Produktionsbetrieb zu unterscheiden. Vor einer realen Anlage sind Gefährdungen, Schutzräume, Verriegelungen, Not-Halt, Werkstücksicherung und Zuständigkeiten nach betrieblichen Regeln zu klären. Schutzfunktionen dürfen für einen Versuch nie überbrückt werden. Störungen werden nicht durch improvisierte Eingriffe behoben, sondern nach betrieblicher Anweisung gemeldet und bearbeitet.

Die Lernenden erstellen vor dem Versuch eine Checkliste mit diesen Punkten: Versuchsziel und Freigabe geklärt; zugelassene Bauteile identifiziert; Gefahrenbereich und Schutzsysteme geprüft; verantwortliche Person benannt; Kriterien und Abbruchbedingungen dokumentiert. Diese Checkliste ersetzt keine betriebliche Unterweisung und erteilt keine Bedienfreigabe.

Allgemeine Aufnahme eines Gelenkarmroboters mit Schweißbrenner; H. Weihe, 2000, gemeinfrei. Das Bild dient nur der Einordnung industrieller Robotik und zeigt keinen Greifversuch im Tech-Center.

Versuchsablauf

Schritt	Tätigkeit	Dokumentation
1. Vorbereiten	Ziel, Bauteil-ID, Greifansatz und Kriterien festlegen	Versuchsplan und Freigabestatus
2. Ausgangslage herstellen	Bauteilposition und Umgebungsbedingungen nach Plan vorbereiten	Lagecode und Abweichungen
3. Versuch durchführen	Nur im Lehrmodell oder unter freigegebener Anleitung nach festgelegter Vorgehensweise	Ergebnis, Besonderheiten, Abbruch
4. Ergebnis prüfen	Aufnahme, Halten, Ablage und sichtbare Schäden anhand der Kriterien bewerten	Erfolg/Misserfolg plus Fehlergrund
5. Wiederholen	Bedingungen möglichst gleich halten und geplante Wiederholungen durchführen	Einzelwerte, keine bloße Erinnerung
6. Auswerten	Kennzahlen berechnen, Unsicherheit benennen, Folgetest ableiten	Tabelle, Diagramm und Empfehlung

Jede Abweichung vom Versuchsplan wird notiert. Ein misslungener Versuch ist kein „schlechter Datenpunkt“, den man löschen darf: Er kann wichtige Hinweise auf die Grenzen eines Greifansatzes liefern.

Versuchsmatrix, Kennzahlen und Diagramme

Eine Versuchsplanung aufbauen

Eine Matrix verknüpft Bauteilvariante, Lage, Greifansatz und Wiederholungsnummer. Sie verhindert, dass nur leicht greifbare Situationen betrachtet werden. Vor dem Start legst du fest, was als erfolgreicher Versuch zählt. Ein Beispiel für eine eindeutige Lehrdefinition: „Erfolg“ liegt nur vor, wenn das Teil innerhalb des freigegebenen Ablaufs aufgenommen, gehalten und im Zielbereich abgelegt wurde und anschließend keine nach den Lehrkriterien relevante neue Beschädigung festgestellt wird. Zusätzlich werden Halteerfolg und Beschädigungen separat aufgezeichnet, damit ein Gesamturteil nicht wichtige Unterschiede verdeckt.

Beispiel einer knappen Matrixstruktur:

Bauteil-ID	Lage	Greifansatz	Wiederholung	Aufnahme gelungen?	Ablage gelungen?	Beschädigung?	Fehlercode/Notiz
A	L1	G1	1	ja/nein	ja/nein	ja/nein	Beobachtung eintragen
A	L1	G1	2	ja/nein	ja/nein	ja/nein	Beobachtung eintragen
A	L2	G2	1	ja/nein	ja/nein	ja/nein	Beobachtung eintragen
B	L1	G1	1	ja/nein	ja/nein	ja/nein	Beobachtung eintragen

L1, L2, G1 und G2 sind Platzhalter des Lehrmodells, keine Liebherr-Einstellungen. Vollständig vergleichen kannst du Varianten nur dann, wenn die Zahl der Wiederholungen und die relevanten Bedingungen transparent sind.

Erfolgsquote berechnen

Die Erfolgsquote beschreibt den Anteil erfolgreicher Durchläufe an allen gültigen Durchläufen. Die Berechnung lautet:

Erfolgsquote in Prozent = erfolgreiche Durchläufe ÷ gültige Durchläufe × 100

Synthetisches Rechenbeispiel: In 20 Lehrversuchen sind 17 erfolgreich. Die Erfolgsquote beträgt 17 ÷ 20 × 100 = 85 %. Bei nur vier Versuchen können drei Erfolge bereits 75 % ergeben; das ist jedoch eine sehr kleine Stichprobe. Eine Quote allein zeigt nicht, ob die Fehler zufällig sind, sich auf eine bestimmte Lage konzentrieren oder schwere Beschädigungen auftreten.

Zusätzlich können dokumentiert werden: Wiederholbarkeit (wie ähnlich verlaufen die Ergebnisse unter vergleichbaren Bedingungen?), Fehlerhäufigkeit je Lage, Anteil beschädigter Teile und die Streuung einer messbaren Größe. Bei kleinen Fallzahlen sind absolute Häufigkeiten neben Prozentwerten hilfreich.

Synthetische Beispieldaten auswerten

Die folgende Beispieltabelle ist ausdrücklich erfundenes Lehrmaterial zur Rechenübung und kein Bericht aus Kempten:

Variante und Ansatz	Erfolgreich	Gültige Versuche	Quote	beobachtete Beschädigungen
A mit G1	18	20	90 %	1
A mit G2	16	20	80 %	0
B mit G1	13	20	65 %	2
B mit G2	17	20	85 %	1

Aus diesen Lehrdaten lässt sich nicht ableiten, dass G1 oder G2 generell besser wäre. G1 schneidet bei Variante A besser ab, G2 bei Variante B. Die Entscheidung hängt außerdem von Schadensrisiko, Prozessanforderungen und weiteren Prüfungen ab. Prüfe die Einzelversuche und mögliche Störfaktoren, bevor du eine Empfehlung gibst.

Ein einfaches Balkendiagramm kann die Quoten gegenüberstellen. Zeichne die Varianten auf die waagerechte Achse und die Erfolgsquote von 0 bis 100 Prozent auf die senkrechte Achse. Beschrifte Lehrdaten deutlich als synthetisch, zeige die Anzahl der Versuche und erkläre, dass das Diagramm keine Freigabeentscheidung ersetzt.

Beobachtungen, Fehleranalyse und Variantenentscheidung

Fehler nicht vorschnell erklären

Ein Greifversuch kann aus mehreren Gründen scheitern: Kontaktfläche ist verdeckt; Bauteil liegt anders als erwartet; Greifpunkt ist ungünstig; das Teil rutscht oder kippt; Ablagebereich wird verfehlt; Sensorik oder Umgebungsbedingungen liefern uneindeutige Signale; ein Prüfkriterium wurde uneinheitlich angewendet. Diese Liste ist eine Hilfe für die Fehleranalyse, nicht die Behauptung, dass einer dieser Fälle im Tech-Center konkret aufgetreten ist.

Trenne Beobachtung, Vermutung und bestätigte Ursache. „Teil rutschte beim simulierten Anheben“ ist eine Beobachtung. „Oberfläche war zu glatt“ ist zunächst eine Hypothese, die durch geeignete, sichere Folgetests geprüft werden müsste. Eine belastbare Dokumentation notiert, was tatsächlich beobachtet wurde und welche Daten für eine Ursache fehlen. Verändere für den Folgetest gezielt einen Faktor, statt mehrere Erklärungen gleichzeitig zu testen.

Wiederholbarkeit und Beschädigung

Wiederholbarkeit bedeutet nicht, dass jeder Durchlauf identisch aussieht. Sie beschreibt, ob ein Prozess unter vergleichbaren Bedingungen zuverlässig ähnliche Ergebnisse liefert. Dazu gehören wiederkehrende Erfolge, ähnliche Greifpositionen, stabile Ablagen sowie vergleichbare Fehlerbilder. Bei stark wechselnden Ausgangslagen muss die Lagevariation Teil der Versuchsplanung sein.

Beschädigungskriterien sollen möglichst beobachtbar sein: etwa eine neu entstandene sichtbare Delle, ein Kratzer, eine Verformung oder ein abgebrochener Lehrmodell-Vorsprung. Ein bloßes „sieht okay aus“ reicht für einen fairen Variantenvergleich nicht. Bei realen Werkstücken gelten die dokumentierten Qualitätsvorgaben des Betriebs und gegebenenfalls geeignete Messverfahren. In diesem Kurs gibt es keine realen Toleranzwerte oder Materialfreigaben.

Entscheidung mit mehreren Kriterien

Die höchste Erfolgsquote ist nicht automatisch die beste Gesamtlösung. Ein Ansatz mit hoher Quote aber häufigen Schäden kann ungeeignet sein. Für die Lehrbewertung wird daher zuerst eine Ausschlussbedingung definiert: Werden die zulässigen Beschädigungskriterien verletzt, darf die Variante nicht einfach aufgrund ihrer Erfolgsquote gewinnen. Danach werden Erfolgsquote, Wiederholbarkeit, Fehlerarten, Prozessaufwand und Messsicherheit gemeinsam verglichen.

Ein transparentes Entscheidungsraster könnte Kriterien als „erfüllt“, „teilweise erfüllt“ oder „nicht erfüllt“ bewerten. Gewichtungen sind nur dann sinnvoll, wenn sie vor der Auswertung vereinbart und begründet wurden. Eine nachträgliche Gewichtung, die einen gewünschten Sieger erzeugt, ist methodisch unfair.

Modellfall: Greifansatz für zwei Lehrbauteile auswählen

Aufgabenstellung mit synthetischen Daten

Ein Ausbildungsteam soll eine begründete Empfehlung für zwei Lehrbauteile erarbeiten. Variante A ist ein Quader, Variante B ein Zylinder. Das Team prüft zwei hypothetische Greifansätze G1 und G2 in jeweils 20 Lehrdurchläufen pro Variante. Die Rohdaten aus Kapitel 3 sind synthetisch: A/G1: 18 Erfolge, eine beobachtete Beschädigung; A/G2: 16 Erfolge, keine beobachtete Beschädigung; B/G1: 13 Erfolge, zwei beobachtete Beschädigungen; B/G2: 17 Erfolge, eine beobachtete Beschädigung. Für diese Übung gelten keine realen Herstellerwerte und keine Anlagenparameter.

Auftrag: Berechne alle Quoten, bespreche die Beschädigungen getrennt, beschreibe die Grenzen der Aussagekraft und empfehle einen Folgetest. Deine Entscheidung muss nachvollziehbar zeigen, welche Kriterien Vorrang haben. Ein Greifansatz darf nicht aufgrund einer einzelnen günstigen Quote als serienreif bezeichnet werden.

Musterlösung

A/G1: 18 ÷ 20 × 100 = 90 %. A/G2: 16 ÷ 20 × 100 = 80 %. B/G1: 13 ÷ 20 × 100 = 65 %. B/G2: 17 ÷ 20 × 100 = 85 %. Für Variante A hat G1 im Modell die höchste Erfolgsquote, aber es wurde eine Beschädigung beobachtet. G2 erreicht eine niedrigere Quote ohne beobachtete Beschädigung. Für Variante B hat G2 mit 85 % die höhere Quote gegenüber 65 % bei G1; bei G2 wurde dennoch eine Beschädigung vermerkt, bei G1 zwei.

Eine fachlich vertretbare Empfehlung ist daher keine pauschale Freigabe eines Ansatzes. Zuerst müssen Art und Relevanz der Beschädigungen anhand vorher vereinbarter Kriterien geklärt werden. Danach sollte ein Folgetest gezielt die problematischen Lagen und Kontaktstellen untersuchen. Die Anzahl von 20 Durchläufen ist nur ein Lehrbeispiel; Stichprobengröße, Bauteilvariabilität und reale Betriebsbedingungen können andere Anforderungen stellen. Es fehlen Informationen zu Streuung, Schwere der Schäden, Zeitbedarf und realer Prozessumgebung. Die Daten belegen keine Serienreife.

Bewertungsraster für den Modellfall

Kriterium	Punkte	Volle Leistung
Quoten korrekt berechnet	0–4	alle vier Rechnungen stimmen und sind nachvollziehbar gezeigt
Beschädigungen separat bewertet	0–4	Häufigkeit wird nicht mit Erfolgsquote vermischt; Kriteriengrenze wird angesprochen
Vergleich begründet	0–4	A und B werden getrennt betrachtet; keine pauschale Siegerbehauptung
Versuchsgrenzen benannt	0–4	kleine Stichprobe, fehlende Kontextdaten und synthetischer Status sind korrekt eingeordnet
Sinnvoller Folgetest	0–4	eine prüfbare Hypothese, kontrollierter Faktor und nachvollziehbare Dokumentation
Sicherheit und Kommunikation	0–4	keine Bedienfreigabe behauptet; notwendige Freigabe und Anleitung werden beachtet

Maximal 24 Punkte. 21–24: sehr überzeugend; 16–20: sicher und weitgehend schlüssig; 10–15: teilweise nachvollziehbar, wichtige Aspekte fehlen; 0–9: Versuchslogik, Dokumentation oder Sicherheitsgrenzen müssen überarbeitet werden. Die Stufen sind ein redaktioneller Vorschlag und keine offizielle betriebliche Bewertungsskala.

Interaktive Aufgaben

Quiz: Wissen prüfen

Welches Ziel hat ein kontrollierter Greifversuch? (Einen Greifansatz anhand festgelegter Kriterien systematisch beurteilen) (!Ohne Dokumentation möglichst schnell ein Teil greifen) (!Einzelne Erfolge als Serienfreigabe verwenden) (!Alle Bauteilvarianten gleichzeitig und ungeplant ändern)

Was zählt im Lehrmodell als faire Versuchsplanung? (Möglichst nur eine Einflussgröße gezielt verändern oder Faktoren bewusst planen) (!Für jeden Durchlauf einen anderen Greifer und eine andere Lage wählen, ohne es zu notieren) (!Nur erfolgreiche Durchläufe dokumentieren) (!Bewertungskriterien erst nach Sichtung der Ergebnisse festlegen)

Wie wird die Erfolgsquote berechnet? (Erfolgreiche Durchläufe geteilt durch gültige Durchläufe mal 100) (!Fehlversuche geteilt durch Bauteilmasse mal 100) (!Beschädigungen plus Erfolge geteilt durch Versuchszeit) (!Zahl der Varianten geteilt durch die Zahl der Greifer)

Was bedeutet Formschluss beim Greifen? (Geometrische Flächen begrenzen die Relativbewegung des Werkstücks) (!Der Halt entsteht ausschließlich durch einen Druckunterschied) (!Die Oberfläche wird unabhängig von der Bauteilgeometrie zufällig berührt) (!Das Teil wird nur durch seine Eigenmasse gehalten)

Welche Aussage zur Kraftschlussgreifung ist fachlich passend? (Der Halt hängt unter anderem von Reibung, Kontakt und verfügbarer Normalkraft ab) (!Sie funktioniert unabhängig von Werkstückoberfläche und Kontaktkraft) (!Sie verhindert grundsätzlich jede Beschädigung) (!Sie ist für jede Bauteilvariante immer die beste Methode)

Warum müssen Beschädigungen getrennt dokumentiert werden? (Weil eine hohe Erfolgsquote mögliche Qualitätsprobleme verdecken kann) (!Weil beschädigte Versuche stets aus der Datentabelle gelöscht werden müssen) (!Weil Beschädigungen nur bei Zylindern möglich sind) (!Weil eine Erfolgsquote dann nicht mehr berechnet werden darf)

Was ist eine Beobachtung statt einer ungeprüften Vermutung? (Das Werkstück rutschte im dokumentierten Lehrdurchlauf beim simulierten Anheben) (!Die Oberfläche muss zu glatt sein) (!Der Greifer ist sicher falsch konstruiert) (!Ein Sensor ist defekt, obwohl keine Prüfung dazu vorliegt)

Welche Information gehört in eine Versuchsdokumentation? (Bauteil-ID, Lage, Greifansatz, Wiederholung, Ergebnis und Abweichungen) (!Nur der Name der Person, die den besten Ansatz bevorzugt) (!Nur die zusammengefasste Quote ohne Anzahl der Durchläufe) (!Ausschließlich die erfolgreichen Bilder)

Was ist bei realer Maschinenarbeit erforderlich? (Betriebliche Unterweisung, geltende Schutzmaßnahmen und qualifizierte Anleitung) (!Die Schutzfunktionen für einen aussagekräftigen Versuch zu umgehen) (!Die Werte aus dem Lehrmodell ungeprüft zu übernehmen) (!Ein Versuch ohne geklärte Zuständigkeit)

Welche Schlussfolgerung ist aus synthetischen Beispieldaten zulässig? (Sie ermöglichen das Üben von Berechnungen, belegen aber keine realen Herstellerwerte) (!Sie beweisen die Serienreife eines Greifers bei Liebherr) (!Sie liefern verbindliche Maschinenparameter für LP 100) (!Sie ersetzen die Abnahme und betriebliche Freigabe)

Memory-Spiel

Erfolgsquote	Anteil erfolgreicher Durchläufe an allen gültigen Durchläufen
Wiederholbarkeit	Ähnlichkeit von Ergebnissen unter vergleichbaren Bedingungen
Formschluss	Geometrie begrenzt die Bewegung des Werkstücks
Kraftschluss	Halt beruht unter anderem auf Reibung und Normalkraft
Versuchsmatrix	Geordnete Kombination von Varianten, Lagen und Greifansätzen
Störfaktor	Einflussgröße, die den Vergleich unbeabsichtigt beeinflussen kann
Beschädigungskriterium	Vorab festgelegte Regel zur Bewertung eines möglichen Schadens

Drag-and-Drop: Begriffe zuordnen

Begriff	Passende Erklärung
Versuchsmatrix	Geordnete Übersicht über Bauteile, Lagen, Ansätze und Wiederholungen
Erfolgsquote	Prozentanteil der erfolgreichen gültigen Durchläufe
Formschluss	Geometrie begrenzt die Relativbewegung
Störfaktor	Nicht kontrollierter Einfluss auf den Vergleich
Folgetest	Gezielte nächste Prüfung einer klaren Hypothese

Kreuzworträtsel

Erfolgsquote	Wie heißt der Prozentanteil der erfolgreichen gültigen Versuche?
Greifpunkt	Wie nennt man die vorgesehene Stelle, an der der Greifer Kontakt aufnimmt?
Formschluss	Welches Greifprinzip begrenzt die Bewegung über passende Geometrie?
Kraftschluss	Welches Prinzip nutzt Reibung und Normalkraft für den Halt?
Wiederholbarkeit	Wie heißt die Eigenschaft, unter ähnlichen Bedingungen ähnliche Ergebnisse zu erzielen?
Versuchsmatrix	Wie heißt die tabellarische Planung der Varianten und Testbedingungen?

LearningApps

Zum eigenständigen Wiederholen von Begriffen und Vorgehensweisen kannst du nach passenden Lernaktivitäten suchen. Prüfe vor der Nutzung, ob die gefundene Aktivität fachlich zutrifft und für den Unterricht geeignet ist; die Suchseite garantiert nicht, dass eine konkrete Aktivität existiert.

Lückentext

Ein Greifversuch beantwortet eine vorher festgelegte

. Für einen fairen Vergleich werden die Bauteilvarianten, Lagen und Greifansätze in einer

geordnet. Die Erfolgsquote berechnet sich aus der Zahl erfolgreicher Durchläufe geteilt durch alle gültigen Durchläufe mal

. Eine einzelne hohe Quote beweist noch keine

. Beobachtete Schäden müssen nach vorher festgelegten

bewertet und getrennt dokumentiert werden. Ändert man im Folgetest gezielt einen Einflussfaktor, lässt sich die Ursache einer Veränderung besser untersuchen. Reale Maschinenarbeit erfordert betriebliche Unterweisung und qualifizierte

.

Offene Aufgaben

Leicht

Greifversuch in eigenen Worten erklären: Erstelle eine Skizze mit Bauteil, Greifer, Aufnahme und Ablage. Musterlösung: Die Skizze zeigt die vier Elemente und erklärt, dass ein Versuch anhand vorher festgelegter Kriterien beurteilt wird.
Bauteilvarianten beschreiben: Zeichne einen Quader, einen Zylinder, ein Flachteil und ein Stufenbauteil und notiere je eine mögliche Greifherausforderung. Musterlösung: Beim Zylinder kann Rollen auftreten, beim Flachteil Kippen oder Verbiegen; beim Quader und Stufenbauteil sind Kontaktlage und Kanten relevant.
Erfolgsquote rechnen: Bei 12 gültigen Durchläufen sind 9 erfolgreich. Berechne die Quote und erläutere sie. Musterlösung: 9 ÷ 12 × 100 = 75 %; drei der zwölf Durchläufe waren nicht erfolgreich.
Checkliste für das Lehrmodell erstellen: Entwickle eine Checkliste für Ziel, Bauteil-ID, Kriterien und Dokumentation. Musterlösung: Die Checkliste enthält eindeutige Identifikation, vorher definierte Kriterien, Wiederholungsnummer und Feld für Abweichungen; reale Sicherheitsfreigaben sind separat zu klären.

Standard

Eine Versuchsmatrix planen: Plane für zwei Lehrbauteile, zwei Lagen und zwei Greifansätze je drei Wiederholungen. Musterlösung: 2 × 2 × 2 × 3 = 24 geplante Durchläufe; jede Kombination hat drei Wiederholungen und wird eindeutig bezeichnet.
Beobachtung von Vermutung trennen: Formuliere für einen simulierten Rutschvorgang je eine Beobachtung und zwei überprüfbare Ursachenhypothesen. Musterlösung: Beobachtung: Teil verschiebt sich beim simulierten Anheben. Hypothesen: Kontaktfläche war ungeeignet oder Lage wurde nicht reproduzierbar vorbereitet; beide benötigen gezielte Prüfung.
Ein Diagramm anlegen: Erstelle mit den synthetischen Quoten aus Kapitel 3 ein Balkendiagramm mit Skala, Legende und Hinweis auf die Datenherkunft. Musterlösung: Vier Balken für 90 %, 80 %, 65 % und 85 %, jeweils mit Variantenkennung; Überschrift nennt ausdrücklich Lehrmodelldaten.
Kriterien für Beschädigungen definieren: Beschreibe Kriterien für Delle, Kratzer und Verformung und erläutere, warum sie vor dem Test feststehen müssen. Musterlösung: Jedes Kriterium beschreibt beobachtbare Merkmale und das Prüfverfahren; vorher festgelegt reduziert es nachträgliche, ergebnisabhängige Bewertung.

Schwer

Mehrkriterienentscheidung begründen: Entwickle ein Bewertungsraster, in dem Qualitätsrisiken nicht durch eine hohe Erfolgsquote ausgeglichen werden. Musterlösung: Zunächst gelten vereinbarte Ausschlusskriterien; erst bei akzeptablen Schäden werden Quote, Wiederholbarkeit und Aufwand vergleichend bewertet.
Folgetest mit Hypothese entwerfen: Wähle einen Fehler aus dem Modellfall und plane einen Test, der nur einen Hauptfaktor ändert. Musterlösung: Die Hypothese benennt Ursache und erwartete Beobachtung; Bauteil, Lage und andere Bedingungen werden konstant gehalten, Wiederholungen und Abbruchgrenzen vorher festgelegt.
Stichprobengrenzen diskutieren: Erkläre, warum 20 Versuche pro Kombination keine Serienfreigabe begründen. Musterlösung: Die Ergebnisse gelten nur für die getesteten Modellbedingungen; Variabilität, Schadensschwere, Langzeitverhalten und reale Umgebungsbedingungen sind nicht vollständig erfasst.
Versuchsbericht präsentieren: Erstelle eine kurze Präsentation mit Forschungsfrage, Methode, Rohdaten, Diagramm, Unsicherheiten und Folgetest. Musterlösung: Der Bericht trennt Daten von Interpretation, weist alle Abweichungen aus und formuliert eine begrenzte Empfehlung statt einer unbelegten Freigabe.

Lernkontrolle

Versuchsplanung prüfen: Ein Team ändert gleichzeitig Lage, Oberfläche und Greifansatz. Erkläre, warum die Ursache des Ergebnisses schwer zu bestimmen ist, und schlage einen besseren Plan vor. Lösung: Mehrere Faktoren sind konfundiert; kontrolliere sie oder plane eine vollständige Faktorenmatrix mit klarer Auswertung.
Erfolgsquote mit Nenner erläutern: Zwei Teams melden 90 %. Team A hatte 9 von 10, Team B 90 von 100 erfolgreiche Durchläufe. Vergleiche Aussagekraft und benenne eine Grenze. Lösung: Die Quote ist gleich, aber Team B hat mehr Beobachtungen; trotzdem kann auch die größere Stichprobe systematische Störfaktoren enthalten.
Qualität gegen Quote abwägen: Ansatz X erreicht 95 % mit sichtbaren Schäden in mehreren Durchläufen, Ansatz Y 88 % ohne beobachtete Schäden. Welche Informationen benötigst du vor einer Empfehlung? Lösung: Schadensdefinition und -schwere, Anforderungen, Wiederholbarkeit, Lageverteilung und Prozesskontext; nicht allein die Quote entscheidet.
Protokoll auf Lücken prüfen: Eine Tabelle enthält nur Erfolgsquoten, jedoch keine Rohdaten oder Zahl der Versuche. Welche Angaben müssen ergänzt werden? Lösung: Einzelversuche beziehungsweise Zähler und Nenner, IDs, Lagen, Greifansatz, Beschädigungen, Wiederholungen und Abweichungen.
Übertragbarkeit beurteilen: Ein Lernender behauptet, die synthetischen Ergebnisse legten optimale Parameter für LP 100 fest. Widerlege die Behauptung fachlich. Lösung: Die Daten sind ausdrücklich erfundenes Lernmaterial; ohne validierte Herstellerunterlagen, reale Versuche und Freigabe können daraus keine Maschinenparameter abgeleitet werden.

Lernnachweis

Als Lernnachweis reichst du einen anonymen, nachvollziehbaren Versuchsbericht auf Basis von Lehrmodell- oder freigegebenen Ausbildungsdaten ein. Er umfasst die Forschungsfrage, die Variantenbeschreibung, die definierte Versuchsmatrix, Prüfkriterien, Rohdaten, Berechnungen, ein beschriftetes Diagramm, eine Fehleranalyse und eine begründete Empfehlung. Füge mindestens eine dokumentierte Abweichung sowie eine Erklärung hinzu, welche Schlussfolgerungen die Daten nicht erlauben.

Nachweisbare Kompetenzen: Du kannst Greifprinzipien fachlich beschreiben, Versuchsbedingungen kontrolliert planen, die Erfolgsquote korrekt berechnen, Beobachtungen von Hypothesen trennen, Beschädigungsrisiken gesondert bewerten und Grenzen einer Stichprobe erläutern. Eine reale Anlage darf nur im Rahmen betrieblicher Unterweisung und qualifizierter Anleitung bedient werden. Der Nachweis dieses Kurses ist kein Liebherr-Zertifikat und keine Maschinenbedienfreigabe.

Vorschlag für die Abgabe: 1) ein ein- bis zweiseitiges Versuchsprotokoll, 2) Datenblatt mit anonymen Lehrmodell-IDs, 3) Diagramm und Berechnung, 4) kurze mündliche Erläuterung zu Unsicherheiten und Folgetest.

OER und Wikipedia

Geprüfte fachliche Quellen

Liebherr: New automation test hall with a customer area at the Kempten site, Kundenmagazin 2020. Primärquelle für den dokumentierten Versuchsbetrieb, zwei Bin-Picking-Testzellen und den Einsatz des Linearroboters LP 100 sowie eines fahrerlosen Transportsystems. Die Quelle belegt keine Serienanlage und keine in diesem Kurs verwendeten Versuchszahlen.
Liebherr: Erlebbare Automation – Eröffnung des Tech-Centers in Kempten, 13.05.2020. Ergänzende Herstellerquelle zum Versuchs- und Demonstrationsbereich.
Wikipedia: Industrieroboter. Allgemeiner Hintergrund zur industriellen Robotik.
Wikipedia: Greifer – über den Artikel „Industrieroboter“. Begriffe dienen als Einstieg; betriebliche Angaben und konkrete Herstellerparameter müssen stets anhand der freigegebenen Primärdokumentation geprüft werden.
Task-and-motion-planning.svg, Autor FrankSchroeder11, CC BY-SA 4.0, Lizenznachweis. In diesem Kurs als allgemeine Planungsskizze eingebunden.
Industrieroboter.jpg, ursprünglicher Uploader Hweihe / Fotoangabe H. Weihe, gemeinfrei laut Dateiseite. Allgemeine Abbildung eines Gelenkarmroboters.
Item Picking Robot.png, Rlistmedia, CC BY 4.0; laut Dateiseite zusätzliche Attribution an insights.rlist.io.
LearningApps-Suche zum Thema. Suchergebnisse sind keine geprüfte einzelne Aktivität; Inhalt und Eignung sind vor einer Nutzung zu kontrollieren.

Medienherkunft und Nutzung

Die eingebundenen Commons-Dateien wurden auf ihren Dateiseiten und Lizenzhinweisen geprüft. Für Task-and-motion-planning.svg ist die Namensnennung und Weitergabe unter gleicher oder kompatibler Lizenz zu beachten; bei Item Picking Robot.png sind Namensnennung, Lizenzverweis und der zusätzliche Quellenhinweis erforderlich. Bei einer Weiterverwendung sind die jeweils aktuellen Angaben der Dateiseite zu kontrollieren. Die Robotergrafiken illustrieren allgemeine Technik und zeigen ausdrücklich nicht die Liebherr-Anlage.

Ein verifizierbares, für diesen Kurs fachlich passendes YouTube-Video konnte bei der Recherche nicht zuverlässig bestätigt werden; deshalb wird kein Video eingebettet und keine Video-ID erfunden. Die Herstellerquellen oben sind geprüfte schriftliche Primärquellen. Medien und Rechte können sich ändern; prüfe sie vor einer späteren Wiederverwendung erneut.

Verknüpfte Lernbereiche

Greifversuche und Variantenvergleich

Berufliche Verknüpfungen dieser Lernstrecke sind redaktionelle Empfehlungen für das zweite Ausbildungsjahr. Die konkrete Zuordnung und Jahresfolge sind mit Betrieb, Ausbilderinnen und Ausbildern sowie Berufsschule abzustimmen. Der dokumentierte Maschinenbezug bezieht sich auf den internen Versuchsbetrieb des Liebherr Tech-Centers in Kempten nach Quellenstand 2020: zwei Bin-Picking-Versuchszellen sowie ein flexibles Fertigungszellen-Beispiel mit fahrerlosem Transportsystem und Linearroboter LP 100. Weitere Robotik- oder FTS-Typen werden hier nicht behauptet.