Transformation von Fertigungsabläufen durch den Einsatz von Cobots
Andy Ray, Vertriebsleiter, Vicon, untersucht den Wert von Cobots in der Fertigungsindustrie.
Viele von uns werden den Begriff Roboter hören und denken automatisch an futuristische Technologien oder die Roboter, die in vielen Science-Fiction-Filmen zu sehen sind. Tatsächlich werden Roboter heute jedoch in vielen verschiedenen Branchen eingesetzt, vom Gesundheitswesen über die Automobilindustrie und die Landwirtschaft bis hin zur Landwirtschaft und Fertigung.
Der verstärkte Einsatz von Robotern wird nach COVID nur noch zunehmen, da Unternehmen nach Möglichkeiten suchen, den persönlichen Kontakt zu reduzieren. Vor der Pandemie hat die International Federation of Robotics geschätzt dass 1.3 Millionen Industrieroboter in einer Vielzahl von Branchen eingesetzt werden, mit einem weltweiten Rekorddurchschnitt von 113 Robotereinheiten pro 10,000 Mitarbeitern.
Die verarbeitende Industrie, die als eine der ersten Branchen Roboter in großem Umfang einsetzte, verzeichnet derzeit einen deutlichen Anstieg des Einsatzes von Robotik. Entsprechend PwC, verwenden mehr als die Hälfte (59 %) der Hersteller bereits irgendeine Form von Robotertechnologie. Roboter erweisen sich als nützliches Werkzeug für Hersteller, da sie bei der Erfüllung von Kernaufgaben wie Montage, Vertrieb, Handhabung von Rohstoffen und Produktverpackung erheblich helfen.
Die Beschleunigung der digitalen Transformation in Produktionslagern bedeutet, dass wir jetzt die Implementierung intelligenter Lagerverwaltungssysteme sehen. Das ultimative Ziel ist die Schaffung eines vollständig autonomen Lagers, in dem die Prozesse so rationalisiert und effizient wie möglich sind, um der ständig wachsenden Nachfrage nach reibungsloser Logistik und schnellen Lieferungen gerecht zu werden.
Der Einsatz von Robotern ist der Schlüssel, um diese Vision möglich zu machen. Aber obwohl sie bereits zur Verbesserung des Lagerbetriebs eingesetzt werden, sehen wir jetzt eine stärkere Nachfrage nach einer neuen Generation von Robotern, den so genannten „Cobots“, einem kollaborativen Roboter, der für die direkte Interaktion von Mensch und Roboter in einem gemeinsam genutzten Raum vorgesehen ist. Aber da Roboter und Menschen jetzt und in Zukunft eng zusammenarbeiten, ist es entscheidend, dass beide dies auf sichere Weise tun und gleichzeitig die Effizienzgewinne erzielen können, die Cobots bieten können.
Abstand halten
Cobots waren in der Regel kleine, leichte Maschinen, die mit Sensoren ausgestattet waren, um Kollisionen mit menschlichen Arbeitern oder anderen Objekten in der Werkstatt zu vermeiden, und die bei Unfällen schnell abschalten konnten.
In 2019 mehr als 18,000 Cobots wurden weltweit installiert, eine Steigerung von 11 % im Vergleich zum Vorjahr. Aber der Erfolg dieser frühen Cobots bedeutet, dass es jetzt eine größere Nachfrage nach ihnen gibt, um komplexere oder schwerere Fertigungs-, Logistik- und Materialhandhabungsaufgaben zu erledigen. Dies würde größere, hochleistungsfähige Geräte erfordern, die speziell für die Produktion großer Stückzahlen und mit extrem hoher Genauigkeit und hoher Geschwindigkeit ausgelegt sind, aber dies bedeutet, dass die menschlichen Kollegen der Cobots einem viel höheren Risiko ausgesetzt sind.
Der Schlüssel zu nahtloser Zusammenarbeit
Trotz der vielen Vorteile der Zusammenarbeit von Cobots und Menschen in der Fertigung ist dies leider auch eine große technische Herausforderung. Technologien wie Motion Capture spielen jedoch eine Schlüsselrolle bei der Überwindung dieses Problems und stellen sicher, dass sowohl Cobots als auch Menschen nahtlos und dennoch sicher zusammenarbeiten können, ohne das Risiko potenzieller Verletzungen.
Motion Capture, das in einer Vielzahl von Branchen zur digitalen Aufzeichnung der Bewegung von Personen oder Objekten eingesetzt wird, wird jetzt in Fertigungsumgebungen eingesetzt, um die Bewegung von Cobots zu verbessern, indem Drohnen verfolgt werden, um die Interaktion zwischen Mensch und Maschine zu analysieren. Der Zugriff auf diese Daten kann dann verwendet werden, um potenzielle Hindernisse zu identifizieren und zu vermeiden, insbesondere in einem Bereich, in dem sich die Mitarbeiter ständig mit hoher Geschwindigkeit bewegen.
Durch den Einsatz von Technologien wie Motion Capture, die große Mengen an Echtzeitdaten verarbeiten und schnelle Reaktionszeiten liefern können, können Drohnen, die in einer Fertigungsumgebung eingesetzt werden, darauf trainiert werden, fast sofort zu reagieren, um sicherzustellen, dass sie nicht mit menschlichen Arbeitern oder anderen kollidieren andere Objekte in der Werkstatt.
Verstehen menschlicher Aktivitäten und Drohnen-Tracking
Technische Universität (TU) Dortmund, eine führende technische Universität mit Sitz in Europa, hat kürzlich umfangreiche Forschungen zu menschlicher Aktivität und Erkennung sowie Ergonomie in der Fertigung durchgeführt.
Durch den Einsatz von Motion-Capture-Technologie konnte die Universität visuelle Beweise und Daten sammeln, die ein tieferes Verständnis der menschlichen Aktivitäten und der Drohnentechnologie ermöglichen würden. Diese Erkenntnis bedeutete, dass die TU Dortmund die Robotersteuerung verbessern konnte, indem sie Drohnen verfolgte, um die Interaktion zwischen Mensch und Cobot zu analysieren und den Drohnen dabei zu helfen, mögliche Kollisionen zu erkennen und zu stoppen.
Die Universität führte eine Demo durch, bei der eine Person in einem Motion-Capture-Anzug sicher durch 12 Drohnen gehen konnte, die um das Lager herumflogen – was die Fähigkeit der Drohne hervorhob, fast sofort zu reagieren und in sicherer Entfernung zu bleiben, um nicht mit Hindernissen zusammenzustoßen.
Die Zukunft der Cobots
Es ist klar, dass die Motion-Capture-Technologie der Schlüssel ist, um sicherzustellen, dass Cobots und Menschen in Lagern kollaborativ und sicher zusammenarbeiten können.
Während die jüngste Forschung der TU Dortmund den Wert und die Vorteile der Bewegungsdatenerfassung entdeckt hat, unterstreicht sie auch die Tatsache, dass ein hohes Maß an Raffinesse erforderlich ist, um autonome Lager Wirklichkeit werden zu lassen.
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Cobots geben Herstellern bereits Zugang zu den vielen Vorteilen der fortschrittlichen Roboterautomatisierung ohne die Nachteile herkömmlicher Roboter. Da die Einführung von Cobots jedoch weiter zunimmt, ist es entscheidend, dass diese unter Berücksichtigung der Sicherheit gebaut werden. Wenn jeder einzelne Cobot ohne potenzielle Risiken in Harmonie mit Menschen arbeiten kann, werden sie zweifellos zu einem Gamechanger für die Fertigungsindustrie.
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