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Automationsversuche mit LP 100 und Bin Picking – Prüfungsprojekt einer Bin-Picking-Machbarkeitsstudie

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Lehrmodell und Quellenbezug: Dieser Kurs ist auf unterschiedliche Ausbildungsbetriebe übertragbar. Der Metall-Muster-Betrieb bezeichnet ein fiktives redaktionelles Lehrmodell. Der Quellenbetrieb und seine Referenzanlagen sind dagegen die realen Anwendungsfälle der jeweils verlinkten Originalberichte. Quellenangaben beschreiben weder eine tatsächliche Ausstattung des Musterbetriebs noch eine Herstellerfreigabe.

Einleitung

Du erstellst eine abgeschlossene Machbarkeitsstudie für drei Bauteilvarianten und eine Übergabe an ein fahrerloses Transportsystem, kurz FTS. Du lernst, Versuchsergebnisse nachzurechnen, widersprüchliche Signale zu behandeln und eine fachlich begrenzte Empfehlung zu vertreten. Eine gelungene Vorführung ist noch kein Seriennachweis.

Zielgruppe: Auszubildende aller Geschlechter im dritten Ausbildungsjahr der Berufe Mechatroniker, Industriemechaniker und Fachinformatiker. Berufszuordnung und Jahresfolge sind redaktionelle Lernempfehlungen; stimme sie mit Betrieb und Berufsschule ab. Grundlagen kannst du in Robotik wiederholen.

Rahmen: Ergänzendes Lernen, kein offizieller Herstellerlehrgang und kein Ersatz für Betriebsanweisungen. Der Maschinenbezug beschreibt den öffentlich belegten Versuchsbetrieb am Referenzstandort im Jahr 2020. Alle nachfolgenden Bauteile, Messwerte, Grenzwerte, Signale und Prüfpläne sind ausdrücklich synthetische Lehrmodelle. Sie sind keine Herstellerparameter oder Bedienfreigaben. Bearbeite die Aufgaben am Papiermodell, an Datentabellen oder in einer isolierten Simulation. Reale Maschinenarbeit erfolgt ausschließlich nach betrieblicher Unterweisung und unter qualifizierter Anleitung.

Lernprodukt: Ein Studienbericht mit Quellenabgrenzung, vollständiger Versuchsmatrix, Datenwörterbuch, Auswertung, Zustandsmodell, Fehlerfallprüfung und Entscheidung. Als Lernzeit sind etwa acht bis zwölf Unterrichtseinheiten einschließlich Fachgespräch vorgesehen; das ist eine Unterrichtsempfehlung.

Auftrag und Nachweisgrenzen verstehen

Was über Referenzstandort belegt ist

Das Kundenmagazin 2020 beschreibt ein Tech-Center für Erprobung und Kundenvorführungen. Genannt werden zwei Bin-Picking-Testzellen sowie eine flexible Fertigungszelle mit einem FTS und dem Linearroboter LP 100. Die Quelle nennt Entnahme-, Ablage- und Feinpositionierungsversuche. Sie belegt damit einen Versuchskontext, keine pauschal freigegebene Serienanlage. Weitere Roboter- und FTS-Typen werden in diesem Kurs nicht zugeordnet. Auch eine direkte technische Verbindung aller beschriebenen Testzellen ist durch die Quelle nicht nachgewiesen.

Quelle: Herstellerbericht: Tech-Center, Kundenmagazin 2020. Die dortigen Hallenfotos kannst du auf der Originalseite betrachten. Sie werden hier nicht als frei lizenzierte Bilder ausgegeben.

Drei Ebenen einer Aussage

Ebene	Beispiel	Zulässige Schlussfolgerung
Historische Quellenangabe	LP 100 und FTS werden 2020 gemeinsam in einer Versuchszelle beschrieben.	Der Versuchskontext ist belegt.
Unterrichtsmodell	Variante A erreicht im vorgegebenen Datensatz 292 vollständige Ablagen bei 300 Starts.	Die beobachtete Quote dieses Lehrdatensatzes beträgt 97,33 Prozent.
Reale Betriebsentscheidung	Eine konkrete Serienanlage soll dauerhaft Material bereitstellen.	Dafür fehlen hier unter anderem Risikobeurteilung, reale Anlagenprüfung, Langzeitdaten und betriebliche Freigaben.

Ein Akzeptanzkriterium ist eine vor dem Test festgelegte Entscheidungsregel. Eine Machbarkeitsstudie untersucht, ob ein abgegrenzter Lösungsansatz unter beschriebenen Bedingungen weiterverfolgt werden sollte. Eine Validierung prüft die Eignung für den vorgesehenen Zweck. Eine Simulation kann hierfür Hinweise liefern; ihre Ergebnisse gelten nur innerhalb der Modellannahmen.

Typischer Fehler: Du übernimmst eine erfolgreiche Vorführung aus einem Video als Nachweis für deine drei Varianten. Damit fehlen sowohl die Zuordnung der Bauteile als auch Nenner, Randbedingungen und Fehlerdaten. Stattdessen schreibst du auf, was das Medium veranschaulicht und welche Fragen es offenlässt.

Rollen und Prüfauftrag

Mechatronische Schwerpunkte sind Signalfolge, Sensorik und Systemzusammenhang. Industriemechanische Schwerpunkte sind Greifflächen, Toleranzen, Behälter und Werkstückträger. Informatikschwerpunkte sind Datenqualität, Versionsstände, Ereignisprotokolle und reproduzierbare Auswertung. Alle Rollen müssen gemeinsam die Entscheidung begründen; keine Rolle darf Sicherheitsfragen allein mit einer guten Erfolgsquote beantworten.

Auftragsgrenze des Lehrprojekts: Untersuche sortenreine Behälter für A, B und C. Eine Mischkiste gehört nicht zum Nachweis. Verknüpfe im Modell die Ablage auf einem Werkstückträger mit einer FTS-Übergabe. Diese didaktische Verkettung behauptet keine entsprechende historische Installation am Referenzstandort.

Erkennen, greifen und Ablage prüfen

Vom Bild zur begründeten Bewegung

Beim Bin Picking werden ungeordnet bereitgestellte Werkstücke vereinzelt. Eine Punktwolke beschreibt gemessene räumliche Punkte. Eine Pose verbindet Position und Orientierung eines Körpers. Beim Matching wird ein erwartetes Werkstückmodell mit Messdaten verglichen. Die Kalibrierung stellt den Zusammenhang zwischen Kamera-, Roboter- und Werkstückkoordinaten her. Ein plausibles Erkennungsergebnis garantiert weder einen erreichbaren Greifpunkt noch einen kollisionsfreien Entnahmeweg.

Das Kundenmagazin 2020 erläutert die Abfolge von Erkennung, Entnahme, Orientierung und Übergabe sowie eine Simulation mit virtueller Kamera und Punktwolke. Daraus wird hier das folgende allgemeine Unterrichtsschema entwickelt; es ist keine Herstellersteuerung.

Eigenes Funktionsschema: Verarbeitung und Prüfpunkte
Stufe	Eingabe und Ergebnis	Abbruchgrund im Modell
Erfassen	Szene und Beleuchtung ergeben Messdaten.	Messdaten fehlen oder sind veraltet.
Erkennen	Modellvergleich liefert Variante und Pose.	Variante oder Lage ist nicht eindeutig.
Planen	Greifer, Teil und Behälter ergeben einen möglichen Weg.	Keine erreichbare, kollisionsfreie Bewegung im Modell.
Entnehmen	Greifprüfung und Entnahme liefern ein vereinzeltes Teil.	Kein Teil, Doppelgriff oder verlorenes Teil.
Ablegen	Trägerprüfung und Lageprüfung bestätigen das Ergebnis.	Ziel belegt oder Lage außerhalb der Lehrtoleranz.

Quelle für die allgemeine Prozessfolge: Herstellerbericht: From the software package to the turnkey robot cell, 2020. Das Schema und seine Abbruchregeln sind eigene Lehrdarstellungen.

Optische und mechanische Schwierigkeiten auseinanderhalten

Bild 1: Aufnahmen mit strukturiertem Licht an einem Spielzeugfisch, als allgemeines Anschauungsbeispiel für 3D-Erfassung. Kein Werkstück aus der dokumentierten Referenzanlage und kein Nachweis des dort eingesetzten Sensortyps. Hesameh, CC BY 4.0, unverändert; vollständiger Nachweis im Abschnitt OER.

Strukturiertes Licht ist ein mögliches Messprinzip. Reflektierende Flächen können Messpunkte unbrauchbar machen; verdeckte Flächen liefern keine direkte Sichtinformation. Symmetrien können mehrere ähnliche Modelllagen erzeugen. Mechanische Probleme wie verhakte Teile bleiben dagegen auch bei guter Erkennung möglich. Verwechsle die Sicherheit eines Bauteilscores nicht mit dem Nachweis einer Sicherheitsfunktion.

Bild 2: Allgemeines Schema einer Projektor-Kamera-Anordnung, SVG-Fassung von Vanessaezekowitz nach der auf Commons bezeichneten Vorlage, CC BY 3.0. Keine Darstellung der LP-100-Zelle. Beobachtungsauftrag: Beschreibe, weshalb eine für die Kamera verdeckte Fläche auch bei korrekter Software problematisch bleibt.

Bauteilvarianten und Referenzmessung

Lehrvariante	Vereinfachte Eigenschaft	Vermutetes Problem	Unabhängige Referenz
A	Matter Winkelkörper mit unterscheidbarer Oberseite	Verdeckung durch Nachbarteile	Bekannte Modellpose und eindeutige Merkmale
B	Matter Ring mit einer Nut	Greifzugang nahe Behälterwand	Nutlage und Lage des Ringmittelpunkts
C	Glänzender Körper mit fast gleichen Seiten	Reflexion und Verwechslung der Orientierung	Markierte Referenzseite nur für die Auswertung

Die Referenzseite von C darf dem Erkennungsmodell nicht als zusätzlicher Hinweis gegeben werden. Sonst würdest du eine erleichterte Aufgabe testen. Für das Lehrmodell bedeutet eine korrekte Pose: Positionsabweichung höchstens 2 mm und Orientierungsabweichung höchstens 3 Grad gegenüber der Referenz. Das sind frei gewählte Unterrichtsgrenzen, keine Werte vom Quellenbetrieb.

Ein rein translatorisches Rechenbeispiel verdeutlicht die Kalibrierung: Kamera-Punkt x = 120 mm, Ursprung des Kamerasystems im Basissystem x = 300 mm, gleichgerichtete Achsen. Dann ist x im Basissystem 420 mm. Bei verdrehten Achsen reicht Addieren nicht: Du benötigst Rotation und Translation. Eine Einheitenverwechslung zwischen Meter und Millimeter erzeugt einen Faktor 1000; ein gut aussehendes Bild kann diesen Fehler verdecken.

Zwei Herstellerfilme kritisch nutzen

Liebherr-Roboterzelle: Bin Picking mit neuem Visionssystem, offizieller Kanal Liebherr, 27.09.2016. Das Medium veranschaulicht das Prinzip, nicht den Aufbau des Quellenbetriebs von 2020. Notiere getrennt: Erkennung, Entnahme und Ablage. Welche Ausfallzahlen fehlen für eine Machbarkeitsentscheidung?

Liebherr: LHRobotics.Vision – How to implement bin picking in 4 steps, offizieller Kanal Liebherr, 23.09.2022, englischsprachig ausgewiesenes Zusatzmedium. Die Beschreibung nennt Kameraeinstellung, Modelle, Greifpunkte und Simulation. Ordne diese Schritte dem Funktionsschema zu. Der spätere Film dient nur der Vertiefung; Funktionen von 2022 werden nicht rückwirkend der Anlage von 2020 zugeschrieben.

Medienprüfung: Titel, Herausgeber, Datum und Themenzuordnung sind anhand der zugänglichen offiziellen YouTube-Datensätze geprüft. Die Player-Wiedergabe konnte im Recherchewerkzeug nicht getestet werden. Bei gesperrter Einbettung nutze den Originalverweis oder das vollständig erläuterte Funktionsschema. Die Filme sind keine frei lizenzierten OER; keine Download- oder Bearbeitungsrechte werden behauptet.

Versuche planen und Quoten berechnen

Faktoren, Wiederholungen und unveränderte Bedingungen

Du vergleichst drei Varianten, drei Füllstufen und zwei Beleuchtungssituationen. Füllstufe H bezeichnet im Modell ungefähr 80 Prozent, M etwa 40 Prozent und L etwa 10 Prozent Behälterfüllung. Beleuchtung B0 ist der festgehaltene Grundzustand, B1 eine reproduzierbar dokumentierte seitliche Aufhellung. Beide liegen ausschließlich innerhalb des festgelegten virtuellen Testbereichs. Gleiche Bezeichnungen ohne ein gespeichertes Szenenmodell wären nicht reproduzierbar.

Die vollständige Matrix umfasst 3 × 3 × 2 = 18 Bedingungen. Mit 50 unabhängig neu vorbereiteten Szenen je Bedingung erhältst du 900 Starts. Jede Gruppe von 50 wird auf fünf Blöcke mit jeweils zehn neuen Szenen verteilt. Mische die Reihenfolge der Bedingungen innerhalb der Blöcke; protokolliere die tatsächliche Reihenfolge. So fällt beispielsweise eine schleichende Beleuchtungsänderung eher auf. Nutze neue Szenen für die abschließende Prüfung, nicht dieselben Szenen wie zur Einstellung des Erkennungsmodells.

Kameraeinstellung, Modellversion, Greifergeometrie, Behältergeometrie, Ablageziel und Bewertungsregeln bleiben während der Prüfreihe gleich. Nach Änderungen beginnt eine getrennt gekennzeichnete Prüfserie. Eine vollständige, schrittweise Behälterleerung ist ein anderer Versuch: Die Entnahmen beeinflussen dort die folgenden Szenen. Die Matrix ersetzt daher keinen Leerungs- oder Dauertest.

Datenwörterbuch und eindeutige Zählregeln

Zeichen	Bedeutung im Lehrdatensatz	Zählregel
N	Gestartete Testszenen	Jeder Start zählt, auch bei Ablehnung oder Zeitüberschreitung.
D	Referenzbestätigt richtige Erkennungen	Variante und Pose müssen stimmen.
P	Richtige Erkennung und erfolgreiche Einzelentnahme	Teil ohne Doppelgriff oder Verlust entnommen.
K	Richtige Erkennung, Einzelentnahme und korrekte Ablage	Vollständiger Erfolg bis zum festgelegten Ablagepunkt.
F	Falsch akzeptierte Erkennung	Software akzeptiert eine falsche Variante oder Pose; Referenzprüfung verwirft sie.

Es gilt K ≤ P ≤ D ≤ N. F ist kein Bestandteil von D. Im sicheren Unterrichtsmodell verhindert die unabhängige Referenzsperre eine Bewegung mit falsch akzeptierter Pose. Dieses Diagnosemittel im Simulator ist keine auf reale Anlagen übertragbare Schutzfunktion. Ein realer Prozess benötigt eigene geeignete Schutzmaßnahmen.

Ein Start endet spätestens nach 25 s mit Erfolg oder Fehlerstatus; der Wert ist ein Unterrichtsparameter. Keine automatische Wiederholung wird im Nenner versteckt. Ein zusätzlicher Scan oder Greifversuch wäre ein ausdrücklich protokollierter Folgetest. Halte je Start eine synthetische ID, Variante, Füllung, Beleuchtung, Block, Modellstand, Ergebnis D/P/K/F, Fehlergrund und Zeit fest. Namen realer Lernender oder Betriebsdaten gehören nicht hinein.

Rechenwege und Aussagekraft

$q_{D} = \frac{D}{N} \cdot 100 %, q_{K} = \frac{K}{N} \cdot 100 %$ Die bedingte Entnahmequote P/D beantwortet eine andere Frage: Wie oft gelang eine Entnahme, wenn die Erkennung bereits richtig war? Sie darf eine schlechte Erkennungsquote nicht verdecken. Beispiel C: 224/243 = 92,18 Prozent bedingte Entnahmequote, aber nur 218/300 = 72,67 Prozent vollständiger Erfolg. Wer nur 92,18 Prozent meldet, lässt frühe Fehler aus dem Gesamtnachweis verschwinden.

Die Gesamtquote mehrerer Gruppen lautet Summe der Erfolge geteilt durch Summe der Starts. Nur bei gleichen Gruppengrößen entspricht sie dem einfachen Mittel der Gruppenquoten. Beispiel: 9/10 und 50/100 ergeben zusammen 59/110 = 53,64 Prozent, nicht 70 Prozent.

Zeitdefinition: Miss die Zeit vom angenommenen Szenenstart bis zur bestätigten Ablage; die FTS-Fahrt ist nicht enthalten. Berichte fehlgeschlagene Starts zusätzlich. Das 95-Prozent-Quantil der erfolgreichen Zyklen ist hier der Wert an Rang aufgerundet 0,95 × K in der aufsteigend sortierten Zeitliste. Es beschreibt keine garantierte Obergrenze. Eine Zeitmessung nur an erfolgreichen Zyklen kann trotz vieler Ausfälle gut aussehen.

Selbst 300 fehlerfreie unabhängige Versuche beweisen keine Fehlerfreiheit. Unter einem vereinfachten Bernoulli-Modell wäre die Wahrscheinlichkeit, bei einer tatsächlichen Erfolgswahrscheinlichkeit von 0,99 nur Erfolge zu sehen, 0,99 hoch 300, also ungefähr 4,90 Prozent. Reale Szenen können zudem abhängig sein; dann ist diese Rechnung kein belastbarer Ersatz für einen geeigneten Versuchsplan.

Vorab festgelegte Lehrkriterien

Kriterium	Lehrgrenze	Warum getrennt prüfen?
Erkennung	qD mindestens 97 Prozent je Variante	Frühe Fehler sollen sichtbar bleiben.
Gesamterfolg	qK mindestens 95 Prozent je Variante	Entscheidend ist die vollständige Ablage.
Schwächste Bedingung	K/N mindestens 90 Prozent in jeder Matrixzeile	Gute Fälle dürfen schlechte Bedingungen nicht verdecken.
Falsch akzeptierte Erkennung	F = 0 beobachtet	Falsche Akzeptanzen sind ein Ausschlussgrund der Lehrstudie.
Zeit	95-Prozent-Quantil erfolgreicher Zyklen höchstens 15 s	Zeitbedarf muss zur Aufgabenstellung passen.
FTS-Übergabe	Alle vorgesehenen Normal- und Fehlerfälle bestanden	Prozessleistung und sichere Zustandsfolge sind getrennte Nachweise.

Die Entscheidung ist eine UND-Verknüpfung dieser Kriterien. Sie betrifft nur die Weiterführung im definierten Lehrmodell. Sie erteilt keine reale Betriebs- oder Sicherheitsfreigabe. Setze die Grenzen nicht nach Kenntnis der Ergebnisse herab, damit C nachträglich besteht.

Verriegelte Übergabe an das FTS modellieren

Prozesskommunikation und Personenschutz trennen

Ein Handshake ist eine vereinbarte Folge von Anforderung und Bestätigung. Eine Verriegelung verhindert einen unzulässigen Zustandswechsel. Ein Kommunikationssignal wie „bereit“ allein beweist weder Stillstand noch sichere Position oder geschlossenen Schutzraum. Ein alter positiver Wert kann noch gespeichert sein, obwohl das FTS bereits weggefahren ist.

Die DGUV beschreibt die Verriegelung beweglicher Schutzeinrichtungen mit gefahrbringenden Bewegungen und gegebenenfalls zusätzliche Zuhaltungen bei Nachlauf. Das ist Hintergrundwissen, keine Anleitung zum Entwurf einer realen Sicherheitssteuerung. Die betriebliche Auslegung und Prüfung muss die konkrete Anlage und ihre Gefährdungen berücksichtigen. Quelle: DGUV: Themenfeld Robotik.

Lehrmodell: Ein Werkstückträger wird aus einer stationären Übergabeposition auf das stillgesetzte, für die Übergabe gesicherte FTS übertragen. Das genaue Übertragungsmittel bleibt unbenannt. Der Transportauftrag hat eine eindeutige Auftrags-ID und eine neue Sequenznummer. Sender und Empfänger prüfen, ob Antworten zum aktuellen Auftrag gehören. Die maximale Wartezeit ist im Simulator 10 s. Sie ist kein sicherheitstechnischer Reaktionszeitwert.

Zustandsdiagramm als Übergangstabelle

Eigenes Zustandsmodell: Nur geprüfte Übergänge sind erlaubt
Zustand	Bedingung für den nächsten Zustand	Nächster Zustand	Bei fehlender Bedingung
S0 Gesperrt	Neuer gültiger Auftrag und bewusster Start des freigegebenen Simulationsablaufs	S1 Anfordern	S0
S1 Anfordern	Passende FTS-ID, passende Auftrags-ID, frische Antwort	S2 Position prüfen	Bei Zeitablauf SF Fehler
S2 Position prüfen	Dockposition bestätigt, Stillstand bestätigt, FTS gegen Abfahrt gesichert, Empfangsplatz frei, Schutzbedingungen erfüllt	S3 Übergabe vorbereitet	SF bei Widerspruch oder Zeitablauf
S3 Übergabe vorbereitet	Träger und Auftrag passen, Übergaberaum freigegeben, alle Bedingungen aus S2 bleiben wahr	S4 Übertragen	SF bei Verlust einer Bedingung
S4 Übertragen	Träger am Ziel bestätigt und an Quelle nicht mehr vorhanden	S5 Rückzug prüfen	SF bei unklarer Belegung
S5 Rückzug prüfen	Übertragungsmittel zurückgezogen, Übergaberaum frei, Ladung gesichert, Empfang passend bestätigt	S6 Abfahrt erlauben	SF bei fehlendem Nachweis
S6 Abfahrt erlauben	Übergabe abgeschlossen und FTS verlässt den Bereich im vorgesehenen Ablauf	S0	Kein neuer Auftrag ohne Rückkehr nach S0
SF Fehler	Ursache geprüft, physischer beziehungsweise simulierter Zustand eindeutig, bewusste Rücksetzung und neuer Start	S0	Übergabe und Abfahrt bleiben gesperrt

Invarianten: Übertragen und Abfahren dürfen niemals gleichzeitig erlaubt sein. S4 setzt einen belegten Quellplatz und freien Zielplatz voraus. Abfahrt benötigt eine bestätigte Ladungssicherung und den zurückgezogenen Übergabemechanismus. Die reale Reaktion auf einen Fehler während der Bewegung muss so ausgelegt sein, dass beispielsweise keine schwebende Last freigegeben wird. Das Lehrmodell legt dafür keinen universellen Stoppbefehl oder Abschaltkreis fest.

Der zeitliche Normalablauf ist S0, S1, S2, S3, S4, S5, S6, S0. Jeder aktive Zustand kann bei einem relevanten Fehler nach SF wechseln. Ein quittierter Fehler führt zunächst nach S0, niemals direkt zurück in die unterbrochene Bewegung. Ein Neustart darf keine alte Abfahrterlaubnis übernehmen.

Vollständiger Schnittstellentest im Simulator

Fall	Eingespielte Situation	Erwartete Reaktion	Synthetisches Prüfergebnis
T1	Korrekte IDs und alle Bedingungen gültig	Genau eine Übergabe und danach Abfahrt	Bestanden, 20 von 20 Läufen
T2	FTS meldet bereit, ist aber nicht angedockt	Keine Übertragung	Bestanden, 5 von 5
T3	Empfangsplatz bereits belegt	Kein Eintritt in S4	Bestanden, 5 von 5
T4	Alte Sequenznummer oder fremde Auftrags-ID	Antwort verwerfen, keine Freigabe	Bestanden, 5 von 5
T5	Verbindungsausfall vor Übertragung	Zeitüberwachung, SF, keine Abfahrt	Bestanden, 5 von 5
T6	Verlust einer überwachten Übergabebedingung während S4	Fehlerreaktion ohne Fortsetzung oder Abfahrt; Lastzustand bleibt gesichert modelliert	Bestanden, 5 von 5
T7	Ziel und Quelle widersprechen sich nach Übertragung	SF, Ladungszustand prüfen	Bestanden, 5 von 5
T8	Übertragungsmittel noch im Übergaberaum	Keine Abfahrterlaubnis	Bestanden, 5 von 5
T9	Neustart mit gespeicherter alter Freigabe	Start in S0, alte Freigabe ungültig	Bestanden, 5 von 5
T10	Doppelte Bestätigung desselben Auftrags	Keine zweite Übergabe auslösen	Bestanden, 5 von 5

Diese 65 simulierten Abläufe sind ein eigener Datensatz. Sie dürfen weder zu den 900 Bin-Picking-Starts addiert noch als physischer Nachweis der Betriebssicherheit ausgegeben werden. Ein echtes Prüfprotokoll benötigt außerdem Prüferrolle, Versionsstand, Zeitpunkt, Soll- und Ist-Verlauf sowie die Freigabezuständigkeit.

Prüfungsprojekt mit vollständiger Musterlösung

Berufstypischer Modellauftrag

Ein fiktives Projektteam soll entscheiden, ob die Varianten A, B und C für eine weiterführende Pilotstudie vorgesehen werden. Die ungeordneten Teile sollen auf einem Träger abgelegt werden; anschließend erfolgt die modellierte FTS-Übergabe. Du bist für den Abschlussbericht zuständig. Die Projektleitung wünscht eine kurze Entscheidung, benötigt aber eine nachvollziehbare Begründung mit allen gescheiterten Versuchen.

Abzugeben sind: Auftragsabgrenzung, Versuchsplan, ausgefüllte Matrix, Quotenrechnung, Zeitbewertung, Zustandsmodell, Schnittstellenprotokoll, Variantenentscheidung und ein Plan für fehlende Nachweise. Verwende die bereits festgelegten Kriterien unverändert. Alle Daten dieses Kapitels sind künstlich erzeugte Unterrichtsdaten; es wurden hierfür keine Versuche beim Quellenbetrieb durchgeführt.

Vollständige Versuchsmatrix und Ergebnisdaten

Jede Zeile enthält 50 unabhängig vorbereitete Starts. Die Codes H/M/L und B0/B1 sind im Versuchsplan definiert. D, P und K sind geschachtelte Erfolgszahlen, F wird gesondert gezählt. Erfolge enthalten keinerlei nachträgliche Rettungsversuche.

Variante	Füllung	Licht	N	D	P	K	F	K/N
A	H	B0	50	50	50	49	0	98 Prozent
A	H	B1	50	50	49	49	0	98 Prozent
A	M	B0	50	50	49	49	0	98 Prozent
A	M	B1	50	49	49	48	0	96 Prozent
A	L	B0	50	50	49	49	0	98 Prozent
A	L	B1	50	49	48	48	0	96 Prozent
B	H	B0	50	50	49	49	0	98 Prozent
B	H	B1	50	49	49	48	0	96 Prozent
B	M	B0	50	49	48	48	0	96 Prozent
B	M	B1	50	49	48	48	0	96 Prozent
B	L	B0	50	48	48	47	0	94 Prozent
B	L	B1	50	48	47	47	0	94 Prozent
C	H	B0	50	46	44	43	1	86 Prozent
C	H	B1	50	39	36	35	3	70 Prozent
C	M	B0	50	45	42	41	1	82 Prozent
C	M	B1	50	36	32	31	4	62 Prozent
C	L	B0	50	44	41	40	2	80 Prozent
C	L	B1	50	33	29	28	5	56 Prozent

Musterlösung: Rechnen und Fehler zuordnen

Variante	N	D	P	K	F	qD	qK	Schwächste Zeile
A	300	298	294	292	0	99,33 Prozent	97,33 Prozent	96 Prozent
B	300	293	289	287	0	97,67 Prozent	95,67 Prozent	94 Prozent
C	300	243	224	218	16	81,00 Prozent	72,67 Prozent	56 Prozent

Rechenweg A: K = 49 + 49 + 49 + 48 + 49 + 48 = 292. qK = 292/300 × 100 = 97,33 Prozent. Die acht erfolglosen Starts zerfallen in N − D = 2 Erkennungsfehler, D − P = 4 Entnahmefehler und P − K = 2 Ablagefehler. Diese Gruppen sind im Lehrmodell disjunkt; 2 + 4 + 2 = 8.

Rechenweg B: K = 49 + 48 + 48 + 48 + 47 + 47 = 287. qK = 95,67 Prozent. Fehler: 7 vor erfolgreicher Erkennung, 4 bei Entnahme und 2 bei Ablage, zusammen 13. Die schwächsten Zeilen erreichen 47/50 = 94 Prozent und erfüllen noch die vorab definierte Zeilengrenze.

Rechenweg C: D = 46 + 39 + 45 + 36 + 44 + 33 = 243. K = 43 + 35 + 41 + 31 + 40 + 28 = 218. 57 Starts scheitern vor richtiger Erkennung, weitere 19 bei Entnahme und weitere 6 bei Ablage: 57 + 19 + 6 = 82 = 300 − 218. Von den 57 frühen Fehlern sind 16 falsch akzeptierte Erkennungen; die restlichen 41 sind im Modell Ablehnungen oder ausbleibende richtige Erkennungen. F wird nicht nochmals zu den 82 Fehlern addiert.

Für C ergeben sich bei B0 124/150 = 82,67 Prozent vollständige Erfolge und bei B1 94/150 = 62,67 Prozent. Der Abstand beträgt 20 Prozentpunkte. Das spricht für eine empfindliche Randbedingung im Datensatz. Es beweist allein noch nicht, ob Reflexion, Verdeckung, ein Modellfehler oder deren Zusammenspiel die Ursache ist. Dafür fehlen beispielsweise getrennte Rohbilder, Posefehler und weitere kontrollierte Vergleichsversuche.

Eigenes Zahlendiagramm: Verbleibende erfolgreiche Fälle entlang der Prozesskette
Variante	Start	Richtig erkannt	Einzeln entnommen	Korrekt abgelegt
A	100 Prozent	99,33 Prozent	98,00 Prozent	97,33 Prozent
B	100 Prozent	97,67 Prozent	96,33 Prozent	95,67 Prozent
C	100 Prozent	81,00 Prozent	74,67 Prozent	72,67 Prozent

Lies das Diagramm von links nach rechts. Der größte Verlust von C entsteht schon zwischen Start und richtiger Erkennung. Eine alleinige Beschleunigung des Greifers würde diesen Verlust nicht beheben. Du kannst aus der Tabelle ein Säulendiagramm mit gemeinsamer Achse von 0 bis 100 Prozent erstellen; eine abgeschnittene Achse würde kleine Unterschiede überbetonen.

Musterlösung: Zeit und Übergabe bewerten

Für die Zeitbewertung werden folgende zusätzliche synthetische Summen und Quantile vorgegeben. Die vollständigen Einzelzeitlisten gehören nicht zu diesem Übungsdatensatz; deshalb kannst du das Auswahlverfahren erläutern, aber die angegebenen Quantile nicht unabhängig aus Rohzeiten nachprüfen.

Variante	Rang für das 95-Prozent-Quantil	Vorgegebener Wert	Gesamtzeit aller 300 Starts	Erfolge je Stunde im Lehrlauf
A	Aufgerundet 0,95 × 292 = 278	12,8 s	3600 s	292,00
B	Aufgerundet 0,95 × 287 = 273	14,2 s	3900 s	264,92
C	Aufgerundet 0,95 × 218 = 208	18,6 s	4800 s	163,50

Zeitrechnung B: 287 × 3600/3900 = 264,92 erfolgreiche Ablagen je Stunde im modellierten Lauf. Enthalten sind die Zeiten aller Starts einschließlich erfolgloser Starts; nicht enthalten sind Rüsten, Wartung, geplante Pausen oder eine FTS-Fahrt. Diese Rechengröße ist daher weder Anlagenverfügbarkeit noch zugesicherte Linienleistung. Die vorgesehene Zeitschranke von 15 s beim 95-Prozent-Quantil erfüllen A und B, C verfehlt sie.

Die Übergabeprüfung umfasst 20 Normalabläufe sowie neun Fehlerfälle mit je fünf Wiederholungen: 20 + 9 × 5 = 65. Alle vorgesehenen Modellfälle zeigen die erwartete Reaktion. Dieser Befund gilt nur für die modellierte Zustandsfolge und die eingespielten Fehler. Er bescheinigt weder die korrekte reale Verdrahtung noch geeignete sicherheitsbezogene Steuerungstechnik. Die Übergabe bleibt zudem für Variante C gesperrt, solange der Auftrag C nicht zugelassen ist.

Musterlösung: begrenzte Empfehlung

A: Für eine weiterführende, fachlich betreute Pilotstudie unter den getesteten Lehrbedingungen geeignet. Die Quoten-, Zeilen-, Falschannahme- und Zeitkriterien sind erfüllt. Die Entscheidung gilt nicht für Mischkisten oder veränderte Oberflächen.

B: Ebenfalls für die nächste Pilotstufe geeignet, jedoch mit geringerem Abstand zur Gesamtgrenze. Besonders die fast leeren Behälter müssen im Folgeplan berücksichtigt werden. Bei nur 300 Starts ist der beobachtete Abstand von 0,67 Prozentpunkten zur 95-Prozent-Grenze kein statistisch abgesicherter Nachweis einer dauerhaft höheren Erfolgswahrscheinlichkeit.

C: In der untersuchten Konfiguration ablehnen. Erkennungsquote 81 Prozent, vollständige Erfolgsquote 72,67 Prozent, schwächste Zeile 56 Prozent, 16 falsch akzeptierte Erkennungen und ein zu hohes Zeitquantil verletzen mehrere unabhängige Kriterien. Eine einzelne gelungene Entnahme ändert diesen Befund nicht. Als Alternativen sind geordnete Bereitstellung, ein anderes zulässiges Erfassungskonzept oder eine überarbeitete Teile-/Greiferstrategie zu untersuchen. Eine Änderung erhält einen neuen Versionsstand und einen neuen Prüfdatensatz.

Nächste Nachweise: Reale Referenzmessungen und Messunsicherheit, unabhängige Wiederholungen über mehrere Tage, geänderte Chargen und Oberflächen, vollständige Behälterleerung, Verschmutzung und Verschleiß, Zeitprotokolle einschließlich Störungen, tatsächliche FTS-Andockabweichungen sowie eine eigenständige anlagenspezifische Sicherheitsprüfung. Dafür wird zunächst ein betrieblicher Auftrag mit Zuständigkeiten benötigt. Die Lehrstudie ist abgeschlossen, obwohl sie C ablehnt und für A/B weitere Nachweise fordert.

Bewertungsraster für das Prüfungsprojekt

Bereich	Punkte	Volle Leistung	Typische Teilpunkte
Auftrag und Quellenabgrenzung	15	Historie, synthetische Daten und Grenzen eindeutig getrennt; LP 100 korrekt zugeordnet	8 bei richtiger Historie, aber unklarer Modellgrenze
Versuchsplan und Datenqualität	20	18 Bedingungen, je 50 Starts, neue Szenen, Versionsstände und Nenner nachvollziehbar	10 bei vollständiger Matrix ohne Wiederholungs- und Versionskonzept
Rechnung und Interpretation	20	Alle Summen und Quoten korrekt; bedingte Quoten, Fehlergruppen und Zeiten richtig eingeordnet	10 bei richtigen Gesamtquoten, aber fehlender Fehlertrennung
Zustandsfolge und Fehlerfälle	20	Verriegelte Übergabe, IDs, Zeitüberwachung, Rücksetzung und alle zehn Fälle begründet	10 bei richtigem Normalablauf, aber lückenhaften Fehlerfällen
Entscheidung und Folgestudie	15	A/B begrenzt empfohlen, C abgelehnt, Ursachenhypothese von Nachweis getrennt	8 bei richtiger Entscheidung ohne konkreten Folgeplan
Dokumentation und Fachgespräch	10	Lesbare Tabellen, Quellen-/Mediennachweise, drei begründete Antworten im Gespräch	5 bei verständlicher Darstellung mit unvollständiger Rückverfolgbarkeit

Gesamt: 100 Punkte. Unterrichtsvorschlag: ab 80 sicher erreicht, 60–79 überwiegend erreicht, unter 60 gezielt überarbeiten. Dies ist keine offizielle IHK- oder Referenz-Bewertung. Zwingender Überarbeitungsgrund unabhängig von Punkten: behauptete reale Betriebsfreigabe aus diesen Daten, Umgehung einer Verriegelung oder gleichzeitige Freigabe von Übergabe und Abfahrt. Solche Aussagen dürfen nicht durch gute Rechenleistungen ausgeglichen werden.

Interaktive Aufgaben

Quiz: Teste dein Wissen

Welche Aussage über den Maschinenbezug des dokumentierten Referenzfalls ist durch die Quelle von 2020 gedeckt? (Eine Versuchszelle mit LP 100 und FTS wird beschrieben) (!Alle Bauteile dieses Kurses wurden dort serienmäßig gefertigt) (!Die Quelle erteilt eine Bedienfreigabe für Auszubildende) (!Jeder heutige Softwarestand war dort bereits installiert)

Was gehört zu einer Pose? (Position und Orientierung eines Körpers) (!Nur seine Farbe) (!Nur die Anzahl seiner Messpunkte) (!Die Laufzeit des letzten Versuchs)

Wie viele Starts umfasst die vollständige Lehrmatrix? (900) (!150) (!300) (!1800)

Welche vollständige Erfolgsquote hat Variante A bei 292 Erfolgen aus 300 Starts? (97,33 Prozent) (!99,33 Prozent) (!92,00 Prozent) (!100,00 Prozent)

Warum ist eine bedingte Entnahmequote allein unzureichend? (Sie berücksichtigt bereits gescheiterte Erkennungen nicht im Nenner) (!Sie enthält immer alle FTS-Störungen) (!Sie beweist automatisch eine Serienfreigabe) (!Sie ist identisch mit der Gesamtquote)

Was muss bei der Bewertung von Variante C geschehen? (Die untersuchte Konfiguration wird wegen mehrerer verfehlter Kriterien abgelehnt) (!Ein erfolgreicher Vorführzyklus ersetzt die Matrix) (!Die schlechtesten Zeilen werden aus dem Bericht gestrichen) (!Die Grenzwerte werden nachträglich passend abgesenkt)

Eine FTS-Bestätigung trägt eine alte Sequenznummer. Wie reagiert das Modell? (Die Antwort wird verworfen und erzeugt keine Freigabe) (!Die Übertragung startet sofort) (!Die Abfahrt wird vorbeugend erlaubt) (!Die Auftrags-ID wird ohne Prüfung ersetzt)

Welche Bedingung gehört zur Abfahrterlaubnis nach der Übergabe? (Das Übertragungsmittel ist zurückgezogen und die Ladung gesichert) (!Der Zielplatz ist noch ungeprüft) (!Die Quellbelegung widerspricht der Zielbelegung) (!Der Übergaberaum ist noch belegt)

Was bedeutet das vorgegebene Zeitquantil von 14,2 Sekunden bei Variante B? (Es beschreibt einen Rangwert der erfolgreichen Zyklen nach der festgelegten Methode) (!Es ist die garantierte Höchstzeit jedes künftigen Zyklus) (!Es enthält automatisch jede FTS-Fahrt und Wartung) (!Es ersetzt die Auswertung erfolgloser Starts)

Was folgt aus 65 bestandenen Übergabetests im Simulator? (Die vorgesehenen Modellfälle zeigten die erwarteten Reaktionen) (!Die reale Verdrahtung ist damit geprüft) (!Jede mögliche Störung ist ausgeschlossen) (!Eine betriebliche Unterweisung ist überflüssig)

Memory

Pose	Position und Orientierung
Punktwolke	Menge räumlicher Messpunkte
Kalibrierung	Zuordnung von Koordinatensystemen
Akzeptanzkriterium	Vorab festgelegte Entscheidungsregel
Verriegelung	Verhindern unzulässiger Zustandswechsel
Referenz	Unabhängige Grundlage der Richtigkeitsprüfung

Drag-and-drop

Ordne jedem Prüfschritt seine Aufgabe zu.

Prüfschritt	Aufgabe
Szenenerfassung	Räumliche Messdaten gewinnen
Referenzvergleich	Richtigkeit der erkannten Lage prüfen
Entnahmeprüfung	Einzelteil ohne Verlust bestätigen
Ablageprüfung	Korrekte Lage am Ziel bestätigen
Auftragsprüfung	Fremde und veraltete Antworten zurückweisen

Kreuzworträtsel

Pose	Wie heißt die Kombination aus Position und Orientierung?
Greifer	Welches Werkzeug hält das Werkstück bei der Entnahme?
Matrix	Wie heißt eine tabellarische Anordnung aller Versuchskombinationen?
Nenner	Welcher Teil eines Bruchs enthält hier die Zahl aller Starts?
Referenz	Womit wird die Richtigkeit einer Erkennung unabhängig verglichen?
Verriegelung	Was verhindert unzulässige gleichzeitige Freigaben?

LearningApps

Dies ist eine thematische Suche, keine geprüfte Einzel-App. Der Suchabruf war im Recherchewerkzeug nicht verfügbar. Prüfe angebotene Aufgaben auf Begriffe, Quellen und sachliche Richtigkeit. Falls kein passendes Angebot erscheint, formuliere eine Zuordnungsaufgabe aus dem hier vorhandenen Datenwörterbuch. Die eigenständigen Übungen dieses Kurses bleiben vollständig nutzbar; es wird keine App-ID erfunden.

Lückentext

Die räumliche Lagebeschreibung aus Position und Orientierung heißt

. Eine Menge dreidimensionaler Messpunkte bildet eine

. Der Abgleich zwischen Koordinatensystemen benötigt eine

. Die Richtigkeit einer Erkennung wird unabhängig an einer

geprüft. Die vollständige Versuchsanordnung steht in einer

. Bei der Gesamtquote bleiben auch erfolglose Starts im

. Eine falsch akzeptierte Erkennung ist im Lehrprojekt ein

. Eine alte Antwort erkennt die Kommunikation unter anderem an der

. Gleichzeitige Freigaben für Übertragung und Abfahrt verhindert eine

. Nach einem Fehler führt die bewusste Rücksetzung zunächst in den

. Die schlecht erkannte Variante C wird im untersuchten Aufbau

. Eine erfolgreiche Vorführung ersetzt keinen

.

Offene Aufgaben

Bearbeite jeweils die vier Aufgaben deiner Niveaustufe oder durchlaufe alle Stufen. Verwende ausschließlich synthetische Daten. Die Lösungserwartungen stehen nach den Aufgaben.

Leicht

Quellenkarte: Erstelle eine Karte mit zwei belegten Aussagen über Referenzstandort 2020 und zwei ausdrücklich nicht belegten Aussagen.
Prozessplakat: Zeichne Erfassung, Erkennung, Planung, Entnahme und Ablage und notiere je einen möglichen Fehler.
Quotenrechnung: Berechne für A die vollständige Erfolgsquote und zerlege die acht Fehler in die drei Prozessgruppen.
Signalprüfung: Schreibe einen kurzen Dialog zwischen Übergabezelle und FTS, in dem eine alte Bestätigung zurückgewiesen wird.

Standard

Versuchsplanung: Erstelle die komplette Matrix mit allen 18 Bedingungen und beschreibe, wie du die fünf Wiederholungsblöcke mischst.
Datenwörterbuch: Entwirf eine Tabelle für einen einzelnen Teststart einschließlich Typen, Einheiten und Plausibilitätsregeln.
Fehleranalyse: Erzeuge aus den C-Daten ein Diagramm für B0 und B1 und trenne Beobachtung, Ursache als Hypothese und nötigen Folgeversuch.
Übergabesimulation: Spiele T2, T4 und T8 mit Papierkarten durch; protokolliere Zustand, Eingang und erlaubte Ausgabe.

Schwer

Abschlussstudie: Verfasse den vollständigen Projektbericht mit begründeter Entscheidung für alle drei Varianten und wende das Bewertungsraster an.
Nachweisgrenzen: Erkläre anhand der Rechnung 0,99 hoch 300, warum eine fehlerfreie Stichprobe keine Fehlerfreiheit garantiert; benenne zusätzlich eine mögliche Abhängigkeit der Szenen.
Neustartprüfung: Entwirf einen Prüfablauf für Verbindungsabbruch, Neustart und doppelte Bestätigung, ohne eine reale Maschine anzusteuern.
Fachgespräch: Erstelle ein dreiminütiges Erklärvideo oder einen gesprochenen Vortrag, der C sachlich ablehnt, A/B begrenzt empfiehlt und drei fehlende Seriennachweise benennt.

Lösungserwartungen zu den zwölf Aufgaben

Leicht 1: Belegt sind zwei Bin-Picking-Testzellen und eine Versuchszelle mit LP 100 und FTS. Nicht belegt sind die Serienleistung für A/B/C und ein weiterer konkreter Roboter- oder FTS-Typ. Die Karte nennt die historische Primärquelle.

Leicht 2: Ein vollständiges Plakat enthält fehlende Messpunkte, falsche Pose, nicht erreichbaren Weg, Doppelgriff und falsche Ablage als je passende Fehler. Die Planung prüft mehr als nur den Greifpunkt.

Leicht 3: 292/300 × 100 = 97,33 Prozent. Frühe Fehler 300 − 298 = 2, Entnahmefehler 298 − 294 = 4, Ablagefehler 294 − 292 = 2. Die Summe ist acht, der Nenner bleibt 300.

Leicht 4: Beispiel: Zelle fordert Auftrag M17 mit Sequenz 42 an. Antwort M17/41 wird als veraltet verworfen. Erst eine passende aktuelle Antwort darf weitere Positionsprüfungen ermöglichen; sie allein löst noch keine Übertragung aus.

Standard 1: Drei Varianten, drei Füllungen und zwei Lichtlagen erzeugen 18 Zeilen. Fünf Blöcke mit zehn neu erzeugten Szenen je Zeile ergeben 50 je Zeile und 900 insgesamt. Die dokumentierte, wechselnde Reihenfolge vermeidet eine feste Kopplung von Variante und Testzeit.

Standard 2: Geeignet sind Test-ID als Text, Variante als Auswahl A/B/C, Füllung als H/M/L, Licht als B0/B1, Block als Ganzzahl, Zeit in Sekunden, D/P/K/F als Wahrheitswerte und Fehlergrund als kontrollierter Begriff. Regeln: K setzt P voraus, P setzt D voraus; D und F dürfen beim selben ausgewählten Kandidaten nicht zugleich wahr sein. IDs müssen eindeutig sein.

Standard 3: B0 hat 124 Erfolge aus 150 Starts, B1 94 aus 150. Gemeinsame Skala 0–100 Prozent, Werte 82,67 und 62,67 Prozent. Beobachtet wird eine Differenz von 20 Prozentpunkten. Eine Reflexionswirkung ist eine Hypothese; ein Folgeversuch variiert die Beleuchtung kontrolliert bei gleichartig verteilten Szenen und speichert Messdaten zur Fehlerprüfung.

Standard 4: T2 bleibt vor S3 beziehungsweise wechselt bei Zeitablauf nach SF. T4 verwirft die Antwort und bleibt ohne Übergabefreigabe. T8 erlaubt keine Abfahrt aus S5. Jede Karte trennt Eingangssignal und überprüfte Zustandsbedingung.

Schwer 1: Die Musterlösung des Projektkapitels liefert die Referenz: A/B sind Kandidaten für weitere Pilotprüfung, C wird in dieser Konfiguration abgelehnt. Die Studie enthält alle 18 Zeilen, genaue Nenner, 65 getrennte Schnittstellentests und klare Nachweisgrenzen.

Schwer 2: 0,99 hoch 300 ist ungefähr 0,0490. Selbst ein System mit einem Prozent Misserfolgswahrscheinlichkeit kann somit in diesem vereinfachten Modell 300-mal erfolgreich sein. Wiederholte Auswertung desselben Bildes wäre keine unabhängige neue Szene. Aus der Rechnung entsteht weder eine Sicherheitsfreigabe noch ein universeller Stichprobenumfang.

Schwer 3: Bei Verbindungsverlust folgt der definierte Fehlerzustand; ein Neustart beginnt gesperrt in S0. Alte Auftrags- und Sequenzwerte werden nicht als neue Freigaben behandelt. Eine doppelte Bestätigung darf den bereits abgeschlossenen Auftrag nicht erneut ausführen. Der Ablauf enthält Sollverhalten und protokolliertes Istverhalten für jeden Fall.

Schwer 4: Erwartet werden mindestens die Werte 72,67 Prozent Gesamterfolg und 16 Falschannahmen für C sowie begrenzte Aussagen zu A/B. Als offene Nachweise eignen sich Langzeitbetrieb, Chargenvariation und eine anlagenspezifische Sicherheitsprüfung. Das Medium verwendet eigene Darstellungen oder korrekt zugeordnete freie Medien, keine vertraulichen Aufnahmen.

Lernkontrolle

Gewichtete Auswertung: Zwei Versuchsgruppen liefern 9/10 und 50/100 Erfolge. Begründe die gemeinsame Quote und erkläre den Fehler des einfachen Mittels.
Diagnose: Eine Variante wird korrekt erkannt, kann aber an der Behälterwand nicht entnommen werden. Ordne den Fehler zu und nenne eine prüfbare Verbesserung, ohne die Erkennungsgrenze zu verändern.
Schnittstellenkonflikt: Das FTS meldet bereit und gleichzeitig Zielplatz belegt. Begründe den erlaubten Zustandswechsel und die Dokumentation des Widerspruchs.
Nachweisübertragung: Eine neue glänzende Charge soll mit dem Bericht für A freigegeben werden. Erkläre, welche Annahme verletzt wird und was vor einer neuen Empfehlung erforderlich ist.
Leistungsbewertung: Berechne die erfolgreichen Ablagen je Stunde für C aus 218 Erfolgen in 4800 Sekunden und erläutere zwei nicht enthaltene Zeitarten.
Entscheidungsethik: Die Projektleitung möchte nur einen erfolgreichen C-Zyklus präsentieren. Formuliere eine kurze sachliche Gegenempfehlung mit zwei Zahlen und einer Nachweisgrenze.

Lösungen der Lernkontrolle

1: 59/110 = 53,64 Prozent. Die unterschiedlich großen Gruppen müssen durch ihre Startzahlen gewichtet werden; 70 Prozent wäre das unpassende einfache Mittel.

2: Ein Planungs- oder Entnahmeproblem liegt vor, kein nachgewiesener Erkennungsfehler. Prüfe beispielsweise einen anderen zulässigen Greifpunkt in einem aktualisierten geometrischen Modell. Jede Änderung erhält einen Versionsstand und neue Testdaten.

3: Kein Eintritt in S4. „Bereit“ hebt die Belegungsprüfung nicht auf. Protokolliere Auftrag, Sequenz, Zustand und die widersprüchlichen Eingänge; bei nicht auflösbarem Widerspruch gilt der Fehlerablauf.

4: Die Oberflächenbedingung des geprüften Umfangs wurde geändert. Prüfe Erkennungsleistung und Folgestufen für die neue Charge gesondert, halte Parameteränderungen fest und bewerte erneut gegen vorab definierte Kriterien.

5: 218 × 3600/4800 = 163,50 pro Stunde. Rüsten und FTS-Fahrt sind beispielsweise nicht enthalten. Die Zahl ist daher keine zugesicherte Gesamtleistung einer Anlage.

6: Beispiel: „C erreicht nur 218 von 300 vollständigen Ablagen und zeigt 16 falsch akzeptierte Erkennungen. Ich empfehle, die Konfiguration abzulehnen und einen geänderten Ansatz getrennt zu prüfen. Ein Vorführzyklus ersetzt keinen Seriennachweis.“

Lernnachweis

Du weist Wissen nach, indem du Pose, Kalibrierung, Falschannahme, bedingte Quote und Verriegelung an eigenen Beispielen richtig erklärst. Du weist Können nach, indem du aus den 18 Matrixzeilen alle Variantenwerte reproduzierst und einen Widerspruch im Übergabeablauf ohne unzulässige Freigabe behandelst.

Dein Portfolio enthält den vollständigen Bericht, eine Quellenkarte, das selbst erstellte Prozess- oder Zustandsdiagramm, die kommentierte Ergebnistabelle, das getrennte Schnittstellenprotokoll und eine kurze Selbstreflexion. Kennzeichne Modellannahmen und die fehlenden Rohzeitlisten. Prüfe vor Abgabe, ob jede Schlussfolgerung auf eine Tabelle, ein Kriterium oder eine bezeichnete Quelle zurückgeführt werden kann.

Im Fachgespräch erläuterst du erstens den Unterschied zwischen 224/243 und 218/300 bei C, zweitens die Sperre gegen eine Abfahrt während der Übertragung und drittens die Grenzen der A/B-Empfehlung. Transfer gelingt, wenn du für eine neue Variante einen angepassten Prüfplan entwirfst, statt alte Zahlen zu übernehmen. Eine schulische Bewertung bestätigt deine Bearbeitung, keine Qualifikation zur eigenständigen Bedienung einer realen Anlage.

OER und Wikipedia

Fachquellen und historische Abgrenzung

Quelle	Verwendung	Grenze
Herstellerbericht: Tech-Center, Kundenmagazin 2020	Historischer Maschinen- und Standortbezug	Keine Leistungsdaten der hier erfundenen Varianten; keine frei lizenzierte Übernahme der Fotos
Herstellerbericht: From the software package to the turnkey robot cell, 2020	Allgemeine Prozessfolge und damalige Simulation als fachlicher Hintergrund	Kein Nachweis der konkreten Lehrmatrix
DGUV: Themenfeld Robotik	Grundprinzipien von Schutzeinrichtungen und Verriegelung	Keine Auslegung oder Freigabe der konkreten Anlage

Quellenprüfung: 25.10.2026. Der historische Anlagenbezug bleibt ausdrücklich auf den Quellenstand 2020 begrenzt. Spätere Medien sind als Zusatzmaterial datiert. Sämtliche Zahlen des Prüfungsmodells sind didaktische Setzungen oder daraus berechnete Ergebnisse.

Medien- und Rechtenachweise

Medium	Quelle und Urheberschaft	Rechte und Nutzung
File:Input image for 3D scanner.png	Wikimedia Commons, Hesameh, 2015	CC BY 4.0, unverändert eingebunden, Darstellung verkleinert
File:3-proj2cam.svg	Wikimedia Commons, SVG-Neuzeichnung Vanessaezekowitz nach der dort verlinkten Bildvorlage, 2008	CC BY 3.0, unverändert eingebunden, Darstellung verkleinert
https://www.youtube.com/watch?v=5u_0OVzWOE0	Liebherr, offizieller Kanal, 27.09.2016; Titel: Liebherr-Roboterzelle: Bin Picking mit neuem Visionssystem	Keine offene Lizenz nachgewiesen; Einbettung über den vorgesehenen Player nach YouTube-Nutzungsbedingungen; keine Übernahme der Videodatei
https://www.youtube.com/watch?v=-PjGzlYVw8U	Liebherr, offizieller Kanal, 23.09.2022; Titel: LHRobotics.Vision – How to implement bin picking in 4 steps	Keine offene Lizenz nachgewiesen; Player-Einbettung nach YouTube-Nutzungsbedingungen; englischsprachig ausgewiesenes Zusatzmedium
Eigene Funktions-, Zustands- und Zahlenschemata sowie Versuchsmatrix	Für diesen Kurs erstellte Lehrdarstellungen mit synthetischen Daten	Keine kopierten Herstellerzeichnungen; Weiterverwendung im Rahmen der geltenden Seitenlizenz

Die freien Commons-Abbildungen sind allgemeine technische Anschauung, keine Originalbilder vom Referenzstandort. Bei Weiterverwendung nennst du Urheberschaft, Quelle und Lizenz und kennzeichnest eigene Änderungen. Verfügbarkeit von Playern und Suchangeboten kann sich ändern; Titel- und Metadatenprüfung ist kein vollständiger Wiedergabetest.

Wikipedia zur Vertiefung

Der deutschsprachige Artikel erklärt den Grundbegriff und nennt Alternativen zur ungeordneten Bereitstellung. Nutze ihn zur Wiederholung und überprüfe weiterführende Aussagen an Fachquellen. Er ist kein Sicherheitsnachweis.

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Verknüpfte Lernbereiche

Die vorhandene Grundlage Robotik ordnet Sensorik, Mechanik und Programmierung ein. Mathematik hilft beim Rechnen mit Anteilen und beim Lesen von Verteilungen; Informatik unterstützt Datenmodellierung und Zustandsfolgen. Das im Auftrag genannte Bildungsnetz wird als redaktionelle Lernnavigation verbunden; die folgenden Berufstitel sind keine Behauptung einer offiziellen Lehrplanfreigabe.

Metall-Muster-Betrieb

Die drei Berufspfade ergänzen sich: Mechanik prüft Greifbarkeit, Mechatronik verbindet Sensoren und Ablauf, Informatik sichert nachvollziehbare Daten und Kommunikation. Stimme Reihenfolge und Vertiefung mit Betrieb und Berufsschule ab.