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Industrie 4.0

NXT LEVEL human robot collaboration von IBG Automation

Die Lösung dient der (ergonomischen) Verbesserung des Arbeitsplatzes der Zukunft und wird den Anforderungen der smarten Technologien und der Industrie 4.0 gerecht.

12.04.2018
NXT LEVEL human robot collaboration
NXT LEVEL human robot collaboration von IBG Automation

Was ist das Neue/Innovative daran?

Der aktuelle Stand der Technik umfasst einen gemeinsamen Arbeitsraum von Mensch und Roboter, aber ohne nennenswerte Interaktion zwischen beiden. Die entwickelte Roboterlösung ermöglicht für diese fehlende Interaktion eine Hand-in-Hand-Arbeit. Der Roboter wird durch Gesten oder Sprache gesteuert und berechnet seine Bewegung in Echtzeit. Außerdem kann er per Gestenbewegung auch eingerichtet werden, indem man ihm etwa die Bewegungen, die er ausführen soll, vormacht. Der Roboter kann beiden Hand- und Armbewegungen des Benutzers folgen. Zugleich werden sämtliche Informationen des Benutzers und des Arbeitsumfeldes erfasst, bewertet und angepasst. Der Benutzer wird durch eine 3D-Kamera erkannt und am System angemeldet. Es erfolgen automatisch ergonomische Einstellungen des Arbeitsumfeldes wie Tischhöhe und Beleuchtung. Der Benutzer kann sich sogar mit dem Roboter unterhalten und Befehle geben sowie Informationen vom Roboter (Statusinformationen, Anleitungen, Umfeldinformationen etc.) erhalten.

Die Bewegungen des Roboters erfolgen vor allem durch das Erkennen der Hände des Benutzers anhand eines 3D-Sensors. Der Roboter fährt die Handmitten an und kann den Händen folgen. Durch eine Greifbewegung der jeweiligen Hand – dabei handelt es sich um servo-elektrische Greifer in Hand-Form der Firma Schunk GmbH & Co. KG – gibt der Roboter das Bauteil in die jeweilige Hand des Benutzers ab. Nach den Bearbeitungsaufgaben des Benutzers kann dieser das Bauteil wieder an den Roboter übergeben.

Auf dem 3D-HMI wird das System als 3D-Visualisierung abgebildet, um die Anlage in Echtzeit zu betrachten, zu bedienen und zu beobachten.

Verfügt das Produkt über ein Alleinstellungsmerkmal?

Bei der Lösung handelt es sich um eine Neuentwicklung. Leistungsdaten der Greifer und des Roboters, Wartungsintervalle, Daten des Umfeldes wie Temperatur und Beleuchtung sowie Daten des Benutzers (Puls, Emotionen, Blickrichtung) werden erfasst. Technische Informationen sowie Lebenslauf und Status von Bauteilen sind abrufbar.

Die NXT LEVEL human robot collaboration kann überall dort, wo viel Handarbeit benötigt wird und eine hohe Anforderung an die Qualität gestellt wird, eingesetzt werden. Sie ermöglicht erstmalig die vollständige Zusammenarbeit von Mensch und Roboter ohne räumliche oder zeitliche Trennung.

Im Arbeitsprozess werden die einzelnen Arbeitsschritte angezeigt und so die Qualität und Effizienz deutlich verbessert. Die Lösung ist nicht an ein bestimmtes Anwendungsfeld gebunden, sondern kann bei schweren oder wiederholenden Arbeiten entlasten. Der Roboter kann selbstständig entscheiden, wenn der Benutzer nicht im Arbeitsumfeld ist. Er kann dann entweder Nebentätigkeiten erledigen oder in den Stand-by gehen, so dass er seine Arbeitsleistung optimiert oder weniger Energie verbraucht. Der Roboter nimmt dem Benutzer schwere oder immer gleiche Arbeiten ab, so dass der Benutzer in Verbindung mit der Optimierung des Arbeitsumfeldes deutlich entlastet wird.

Was ist der Hauptvorteil des Produkts für Kunden?

Das System ist sehr flexibel einsetzbar. Der Benutzer kann den Roboter durch feste oder dynamische Programme konfigurieren und ihn an die beabsichtigten Stellen oder zu einem Objekt führen und ohne Programmiererfahrung seine Bewegungen erzeugen. Dadurch entstehen unzählige Anwendungsmöglichkeiten. Zudem kann der Roboter auf einen mobilen Träger montiert werden und autonom zu den gewünschten Arbeitsplätzen fahren und den / die Benutzer entsprechend bei den Tätigkeiten unterstützen.

Lassen sich die Vorteile in Zahlen ausdrücken?

Generell ist die Technologie in Bezug auf den ergonomischen Arbeitsplatz qualitätssteigernd. Zudem kann, je nach Anwendung, eine Zeitersparnis von 30-50 % erzielt werden.

Inwiefern zahlt das Produkt auf das Motto von HANNOVER MESSE und/oder CeMAT („Integrated Industry – Connect & Collaborate“ bzw. „Connected Supply Chain“) ein?

Die NXT LEVEL human robot collaboration integriert den menschlichen Arbeitsplatz und innovative Robotertechnologie zu einer gemeinsamen, integrierten und zukunftsweisenden Zusammenarbeit. Dieser Aspekt zahlt somit passend auf das Motto „Integrated Industry – Connect & Collaborate“ der HANNOVER MESSE ein.

Welchen Beitrag leistet das Produkt für integrierte Prozesse bzw. Industrie 4.0?

Die Lösung ermöglicht ein Verschmelzen von virtueller und realer Welt sowie erstmalig die vollständige Zusammenarbeit von Mensch und Roboter. Sie müssen nicht räumlich oder zeitlich voneinander getrennt arbeiten. Dennoch ist der Benutzer nicht an ein Terminal gebunden, sondern kann sich frei bewegen und per Smartphone oder Smartwatch den Roboter, die gesamte Anlage oder einzelne Funktionen steuern, Parameter einstellen und Informationen bei Wartungs- oder Umrüstvorgängen abrufen. Somit sind alle Anforderungen von Industrie 4.0 hinsichtlich eines komplett digitalisierten und vernetzten Betriebs umsetzbar.

Inwiefern spiegelt das Produkt den Gedanken der Vernetzung (von Mitarbeitern, Geschäftspartnern oder Prozessen) wider?

Es werden unterschiedliche und neue Technologien miteinander verbunden, um eine einzigartige Arbeitsumgebung zu erschaffen. Durch die Erfassung von Benutzer und Emotionen kann der Roboter entsprechend reagieren und z.B. langsamer arbeiten oder Hinweise geben. Auch der Steuerung trotz räumlicher Trennung zeigt eine lückenlose Vernetzung der Prozesse.

Was ist noch wichtig?

Die Entwicklung der Lösung basiert vor allem auf der Idee, dass nicht nur der Mensch den Roboter erfassen muss, sondern der Roboter auch den Menschen. Daraus ergibt sich folglich der Grundstein einer bzw. dieser Mensch-Roboter-KOLLABORATION.

Aus dieser Idee entstand z.B. das neuartige Highlight der Lösung, dass der Roboter durch Gestenbewegung des Benutzers Handlungen und Bewegungsabläufe „lernen“ kann und somit schnell und einfach für die notwendigen Bewegungsabläufe eingerichtet werden kann.

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