Wspieranie współpracy na linii człowiek-maszyna w fabrykach przyszłości
Przyszłość sektora produkcji będzie uzależniona od nieustannie zmieniającej się relacji między ludźmi i maszynami, wśród których możemy wymienić między innymi roboty. Dotyczy to w szczególności obszaru projektowania oraz wytwarzania wysoce wyspecjalizowanych i konfigurowalnych produktów. Na tym właśnie obszarze skupiają się prace realizowane w ramach projektu MANUWORK (Balancing Human and Automation Levels for the Manufacturing Workplaces of the Future), którego uczestnicy opracowują technologie i systemy wspomagające projektowanie i funkcjonowanie zakładów produkcyjnych, umożliwiające współpracę pracowników i maszyn. W ramach projektu powstał szereg rozwiązań, wśród których można wymienić między innymi metodę obliczeniową służącą optymalizacji liczby pracowników i zakresu automatyzacji w celu lepszego zrównoważenia obciążenia pracą, ramy oceny zadowolenia pracowników z pracy oraz bezpieczeństwa w miejscu pracy, rozwiązanie na potrzeby budowy przemysłowych sieci społecznościowych w zakładach produkcyjnych, a także rozwiązanie umożliwiające zastosowania technologii rzeczywistości rozszerzonej (AR) w miejscu pracy. „Stoimy u progu czwartej rewolucji przemysłowej – Przemysłu 4.0 – niosącej ze sobą coraz bardziej złożone maszyny oraz nowatorskie technologie automatyzacji, które trafiają do zakładów przemysłowych. Obecnie musimy zadbać o wdrożenie wszystkich niezbędnych rozwiązań technologicznych oraz procesów, które pozwolą pracownikom i automatom wzajemnie czerpać korzyści ze swoich mocnych stron”, twierdzi Kosmas Alexopoulos, koordynator projektu MANUWORK oraz inżynier pracujący w Laboratorium Systemów Produkcyjnych na Uniwersytecie w Patras.
Nowa rzeczywistość
W ramach badań pilotażowych przeprowadzonych w czasie projektu MANUWORK zostały zrealizowane testy technologii ubieralnych oraz rzeczywistości rozszerzonej, umożliwiających interakcje pomiędzy ludźmi i robotami. Głównym celem prowadzonych prac było wsparcie operatorów w codziennej pracy poprzez dodanie tekstu, hologramów lub innych obiektów wirtualnych do postrzeganego przez nich obrazu świata dzięki wykorzystaniu technologii rzeczywistości rozszerzonej. Tego rodzaju wirtualne obiekty mogą między innymi wskazać pracownikowi miejsce, w którym może zamontować nowy element maszyny do gięcia blach. W takim przypadku aplikacja AR dostosowuje swoją funkcjonalność do profilu i poziomu umiejętności pracownika, jednocześnie oferując szkolenia oraz wskazówki na każdym kroku realizowanego procesu. Technologia rzeczywistości rozszerzonej jest również wykorzystywana w celu prowadzenia interaktywnych analiz wizualnych współpracy ludzi i robotów, co służy między innymi do wyświetlania pracownikom obszarów pracy robotów, co przyczynia się do zmniejszenia liczby wypadków. Kolejny z przypadków wykorzystania rozwiązań opracowanych w projekcie skupia się na pracownikach z upośledzeniami poznawczymi. „W tym zakresie wykorzystaliśmy kobota oraz technologię AR, aby przeprowadzić pracowników krok po kroku przez cały proces montażu okablowania elektrycznego. Dzięki temu nie musieli samodzielnie interpretować schematów elektrycznych – co więcej, takie rozwiązanie sprawia, że nie muszą nawet umieć czytać, nie potrzebują także dobrej orientacji przestrzennej”, twierdzi Johan Kildal, badacz centrum badawczego Tekniker (członka Baskijskiego Stowarzyszenia Badań i Technologii – Basque Research & Technology Alliance).
Testowanie technologii
W zeszłym roku zostały przeprowadzone pierwsze próby, natomiast obecnie trwają cztery kolejne testy przemysłowe. Jeden z nich odbywa się w zakładach produkcyjnych koncernu Volvo, gdzie nowe rozwiązanie jest testowane w procesie wytwarzania jednego z kluczowych elementów silników. Nowe technologie testuje także organizacja Lantegi Batuak – zakład pracy chronionej, zatrudniający pracowników z niepełnosprawnościami. „Z opinii i informacji zwrotnych, które docierają do nas z zakładów, wynika, że ich pracownicy czują się komfortowo pracując w pobliżu robotów. Co więcej, wszyscy dostrzegają oczywiste zastosowania tego typu automatyki w swojej codziennej pracy”, twierdzi Alexopoulos. Zespół MANUWORK uważa współpracę z organizacją Lantegi Batuak za doskonały przykład tego, w jaki sposób technologie opracowane z myślą o fabrykach przyszłości są w stanie wspierać osoby z niepełnosprawnościami – dzięki nim mogą wykonywać prace, które jeszcze do niedawna pozostawały poza ich zasięgiem. „Dzięki temu zakłady produkcyjne przyszłości mogą być bardziej integracyjne i zrównoważone społecznie”, dodaje Alexopoulos. W świecie, w którym nowe technologie i innowacje w zakresie SI rewolucjonizują sposoby pracy ludzi, systemy takie jak ten opracowany w ramach projektu MANUWORK będą stanowić klucz do skutecznej współpracy pomiędzy ludźmi i maszynami. „Pracownicy powinni mieć możliwość nie tylko fizycznej współpracy z maszyną, muszą mieć także możliwość interakcji z jej cyfrowym odpowiednikiem, tak zwanym cyfrowym bliźniakiem”, podsumowuje Alexopoulos.
Słowa kluczowe
MANUWORK, robot, ludzie, fabryki, zakłady produkcyjne, przyszłość, SI, AR, rzeczywistość rozszerzona