Logo 25 Jahre KAN

KANBrief 1/18

Bezpieczna współpraca człowieka z robotem bez ­ogrodzenia ochronnego

APAS, kollaborierender Roboter der Firma Bosch, im Hintergrund bedient eine Mitarbeiterin ein Tablet© Bosch

Roboty pracujące w bezpośrednim sąsiedztwie ludzi są uważane za kluczowy krok w kierunku połączonej w sieć, elastycznej fabryki przyszłości. Współpraca między ludźmi a robotami może zmniejszyć presję na pracowników produkcji i umożliwić przedsiębiorstwom szybsze reagowanie na potrzeby rynku. Bezpośrednia bliskość operatora robotów wymaga wysokiego poziomu bezpieczeństwa od systemów wspomagających, a jednocześnie oferuje możliwości integracji osób niepełnosprawnych.

Przemysł 4.0, nazywany „czwartą rewolucją przemysłową“, ma być odpowiedzią na szybko rozwijające się rynki, krótsze cykle życia produktów i coraz bardziej specyficzne wymagania klientów. Fabryka przyszłości to jednak coś więcej niż tylko sieć maszyn, instalacji i technologii informatycznych: celem jest również bliższa współpraca człowieka z maszynami.

Połączone siły maszyn i ludzi
Zapierający dech w piersiach rozwój współpracy między człowiekiem a robotem zrodził się z idei połączenia zdolności człowieka i maszyny: pracując razem, osiągają więcej niż każdy z nich osobno. Roboty oferują precyzję i wytrzymałość; ludzie wnoszą do tego układu swoje unikalne umiejętności rozwiązywania problemów. W efekcie procesami produkcyjnymi można zarządzać w sposób bardziej elastyczny oraz bezproblemowy.

W produkcji przemysłowej najlepszym rozwiązaniem jest, gdy obie strony są w stanie współdziałać bezpośrednio jako partnerzy. W wielu scenariuszach nie udało się tego jednak osiągnąć: wiele robotów przemysłowych jest nadal osłanianych przed ludźmi za pomocą klatek stalowych lub ogrodzeń ochronnych. Dostępne są już jednak systemy robotów, które zostały opracowane specjalnie do bezpośredniej współpracy z ludźmi i certyfikowane przez Niemiecki Zakład Wypadkowego Ubezpieczenia Społecznego dla przemysłu drzewnego i metalowego (BGHM) do wspólnej pracy z ludźmi bez dodatkowych urządzeń ochronnych.

Bezpieczna i bezdotykowa interakcja z maszyną
Bezpieczną interakcję człowieka i robota zapewnia Szereg czynników. Robot wykorzystuje zintegrowaną kamerę do chwytania i umieszczania obiektów z dużą precyzją. Czułe chwytaki wyposażone są w zabezpieczenie przed szczypnięciami. W przypadku kolizji palce chwytaka odchylają się, chroniąc w ten sposób ludzi przed ewentualnymi obrażeniami ciała. Nowym rozwiązaniem jest system czujników pojemnościowych, który otacza ramię robota i stale monitoruje jego bliskie otoczenie. Jeśli człowiek znajdzie się zbyt blisko robota, ten natychmiast przestaje pracować, zanim dojdzie do kontaktu fizycznego. Gdy tylko dana osoba cofnie się wystarczająco daleko od robota, urządzenie wznawia pracę dokładnie w tym samym punkcie, w którym została przerwana.

Rozszerzoną strefę dalekiego zasięgu można również monitorować za pomocą skanera laserowego. To umożliwia robotom elastyczne dostosowywanie prędkości roboczej w zależności od tego, czy w pobliżu znajdują się ludzie. Jeśli tak nie jest, pracują z maksymalną prędkością. Gdy w strefę dalekiego zasięgu wchodzi człowiek, maszyna automatycznie zmniejsza prędkość ruchów. Asystenci produkcyjni tego typu są obecnie z powodzeniem stosowani w wielu zakładach firmy Bosch oraz w innych firmach, w tym w przemyśle motoryzacyjnym.

Projekt AQUIAS: promowanie integracji osób niepełnosprawnych
W ramach projektu AQUIAS (www.aquias.de) , realizowanego wspólnie z Fraunhofer IAO Stuttgart i ISAK gGmbH (firmą społeczną zajmującą się integracją osób niepełnosprawnych), firma Bosch bada możliwości wykorzystania robotów współpracujących do wspierania osób o znacznym stopniu niepełnosprawności. Finansowanie projektu zapewnia niemieckie Federalne Ministerstwo Edukacji i Badań Naukowych (BMBF).

We współpracy z Niemieckim Zakładem Wypadkowego Ubezpieczenia Społecznego dla przemysłu drzewnego i metalowego (BGHM) oraz służbą zdrowia i opieki społecznej (BGW) opracowano w ramach tego projektu procedurę, która rozszerza tradycyjną analizę ryzyka na zagrożenia szczególnie związane ze współpracą między robotami a osobami niepełnosprawnymi. Ta kompleksowa analiza ludzi i maszyn umożliwia zaprojektowanie produktywnych i bezpiecznych miejsc pracy dla tej grupy osób. Podział pracy między człowiekiem a robotem usługowym może być dostosowany indywidualnie do charakteru niepełnosprawności i potrzeby wsparcia. Bezdotykowe bezpieczeństwo systemu robotów stanowi w tym kontekście szczególną korzyść, zarówno z technicznego punktu widzenia, jak i z punktu widzenia człowieka, który jest w stanie pracować bezpiecznie i elastycznie z „robotem – wrażliwym kolegą z pracy“.

 

Wolfgang Pomrehn
Menadżer produktu, APAS Assistenzsysteme

Wolfgang.Pomrehn@de.bosch.com