Intelligente Lösung unterstützt Mensch-Roboter-Kollaboration
Die Industrie 5.0 geht über die Automatisierung einzelner Roboter im Rahmen von Industrie 4.0 und die Konzentration auf Produktivität und Effizienz hinaus und setzt auf die Zusammenarbeit von Mensch und Roboter. Dieses menschenzentrierte Modell trägt nach wie vor zum Endgewinn der Industrie bei, stärkt aber auch die Fähigkeit der Industrie, einen Beitrag zur Gesellschaft zu leisten. Kollaborative Roboter sind so konzipiert, dass sie ohne herkömmliche Sicherheitszäune sicher mit menschlichem Personal kooperieren. Sie werden die Grundlage für die Industrie 5.0 bilden. Das EU-finanzierte Projekt SHAREWORK, das Teil des Projektclusters „Effektive industrielle Mensch-Roboter-Kollaboration“ (Effective Industrial Human-Robot Collaboration) ist, hat sich um eine Lösung bemüht, um sie zu unterstützen. Diese umfasst 14 Hardware- und Softwaremodule, die in vier Anwendungsfällen der industriellen Fertigung validiert wurden.
Kollaborative Roboter: Wahrnehmung, Mobilität, Sicherheit und Kommunikation
„SHAREWORK verknüpft Robotik, KI und Sozialwissenschaften, um die Lücke zwischen manuellen und vollautomatischen Aufgaben zu schließen und die Genauigkeit, Wiederholbarkeit und Effizienz von Robotern mit der Intelligenz und Flexibilität von Menschen zu vereinen“, erklärt Néstor García vom Eurecat – Technologiezentrum Katalonien, das für die technische Koordination des Projekts verantwortlich ist. Die modularen Lösungen des Gemeinschaftsunternehmens umfassen Wahrnehmung, Bewegungsplanung, Sicherheit und Kommunikation. Somit können kollaborative Roboter ihre Umgebung „kognitiv“ beurteilen und auf sie reagieren. Die Roboter sind in der Lage, die Anwesenheit und die Bewegungen des Personals in Echtzeit zu erkennen und darauf zu reagieren, eine menschengerechte dynamische Planung und Terminierung durchzuführen und sicher durch ihre Umgebung zu navigieren. Sie stellen sich sogar selbst ein, um die richtige Haltung der Arbeitskräfte sicherzustellen. Mit einem Schulungsmodul für Bedienungspersonal, in dem erweiterte Realität eingesetzt wird, werden die technischen Fähigkeiten der Bedienenden vergrößert und die Akzeptanz gefördert.
Mensch-Roboter-Kollaboration in der Praxis: vier Anwendungsbeispiele aus der industriellen Fertigung
Roboter mit integrierten SHAREWORK-Modulen glänzten in Vormontage- und Montageprozessen. Eine der Lösungen half bei den sich wiederholenden Nietarbeiten bei der Vormontage von Straßenbahntüren aus Metall und Fensterrahmen. Durch die Zusammenarbeit von Mensch und Roboter konnte die Montagezeit verkürzt und gleichzeitig das menschliche Wohlergehen verbessert werden. Ein anderer Fall unterstützte die mehrstufige Montage von großen, schweren, metallischen Positioniereinrichtungen, die normalerweise manuell durchgeführt wird. Der Roboter konnte die Absichten des Bedienpersonals verstehen und durch fortschrittliche Gestenerkennung intelligent darauf reagieren. Mit den Modulen von SHAREWORK, die in einen Roboter mit hoher Traglast integriert waren, der schwere Autotüren und Motorhauben trug, positionierte und hielt, während eine bedienende Person sie für die Lackierung montierte und demontierte, konnte im Automobilbau Unterstützung geleistet werden. Schließlich arbeiteten die kollaborativen Roboter von SHAREWORK mit Menschen zusammen, um die unterschiedlichsten Metallteile zwischen Lager und Bearbeitung zu transportieren, wobei sie das Verhalten der Arbeitskräfte verstanden und Aufgaben antizipierten, um sich reibungslos in der Werkhalle zu bewegen.
Eine nachhaltigere, auf den Menschen ausgerichtete und widerstandsfähigere Fertigungsindustrie
Der Schlüssel zu einer breiten Einführung der Mensch-Roboter-Kollaboration ist die Akzeptanz des Personals. SHAREWORK verfolgte einen mitgestaltenden Ansatz, bei dem die Endnutzenden bereits in frühen Entwicklungsphasen einbezogen wurden. Abgesehen von den Vorteilen für Produkte und Unternehmen kann die kollaborative Robotik Arbeitskräfte von gefährlichen, sich wiederholenden Aufgaben, ihren psychologischen Auswirkungen und damit verbundenen Verletzungen befreien und gleichzeitig den Weg für Arbeitsplätze mit Mehrwert ebnen. Darüber hinaus fördert der Einsatz von Robotern im wahrsten Sinne des Wortes die Inklusion am Arbeitsplatz, da physische Barrieren beseitigt werden. „Der Einsatz kollaborativer Robotik und fortschrittlicher digitaler Technologien in industriellen Umgebungen stärkt die europäische Industrie und bereitet den Weg zu nachhaltigen, menschenzentrierten und widerstandsfähigen Produktionslinien. Die Einbeziehung des Personals in die Mitgestaltung begünstigt einen reibungsloseren Technologieeinsatz und eine größere Inklusivität und Gleichstellung der Geschlechter“, fasst Projektkoordinatorin Simona Neri vom Eurecat – Technologiezentrum Katalonien zusammen. Wer mehr über die Mensch-Roboter-Kollaboration und die SHAREWORK-Ergebnisse erfahren möchte, kann an einem der fünf vom SHAREWORK-Gemeinschaftsunternehmen erstellten offenen Schulungskurse teilnehmen.
Schlüsselbegriffe
SHAREWORK, Roboter, Mensch-Roboter-Kollaboration, Montage, kollaborative Roboter, Fertigung, Industrie 5.0, Robotik, erweiterte Realität, Mechatronik
