Wenn die Experten recht haben, werden künftig cyber-physikalische Systeme (CPS) selbsttätig ihren Weg durch die Produktion finden und individuelle Produkte werden in ‚Stückzahl 1‘ hoch automatisiert und so effizient gefertigt wie Massenware. Das ist, in aller Kürze, ein Kernelement von Industrie 4.0. Viele Unternehmen haben entsprechende Projekte aufgesetzt und / oder bereits realisiert. Neue Geschäftsmodelle (Stichwort Plattformökonomie) sind entstanden und die Mehrheit der Akteure in Industrie und Wissenschaft hält Industrie 4.0 für den geeigneten Weg, um die Zukunftsfähigkeit des deutschen Maschinenbaus und der produzierenden Industrie zu gewährleisten. Welche Auswirkungen wird die Fertigung nach den Grundsätzen von Industrie 4.0 auf die funktionale Sicherheit – das heißt: auf die Maschinensicherheit und die sicherheitsgerichtete Steuerungstechnik – haben? Die Antwort ist komplex, hier sollen nur zwei wesentliche Aspekte dargestellt werden.
Kollaborative Robotik
Viele Roboterhersteller haben Lösungen vorgestellt, bei denen (kleinere) Roboter dem menschlichen Personal quasi zur Hand gehen und eine Zusammenarbeit ohne trennenden Schutzzaun ermöglichen. Damit wird zum einen der demographische Wandel adressiert: Ältere Mitarbeiter sollen von körperlich anstrengenden Wiederholtätigkeiten entlastet werden. Zum anderen wird dem Wunsch nach stärker individualisierten Produkten Rechnung getragen, den eine Vollautomation (die auch unflexibler ist) nicht erfüllen kann. In der Intralogistik ist die Maximierung der Lagerkapazität entscheidend. Kompakte Sensoren spielen dabei eine Schlüsselrolle: Höchste Leistung in kompakter Bauform schafft mehr Platz für die Ware, denn die Technik macht sich klein. ‣ weiterlesen
Intralogistik: Neue Baumer ToF-Sensoren machen sich klein
Sicherheit auch ohne Schutzzaun
So oder so: Eine zentrale sicherheitstechnische Voraussetzungen für die Mensch-Roboter-Kooperation (MRK) hat die Schmersal Gruppe schon vor mehr als zehn Jahren geschaffen – mit dem Safety Controller. Diese Sicherheitssteuerung gibt dem Roboter eine definierbare dreidimensionale Arbeitszone vor und registriert sofort, wenn dieser Bereich verlassen wird. In diesem Fall wird ein Stillsetzen des Roboters veranlasst. Zugleich überwacht der Safety Controller zu jedem Zeitpunkt die Geschwindigkeit in Richtung der Begrenzung. Das heißt: Die Geschwindigkeit darf immer nur so groß sein, dass der Roboter jederzeit abbremsen kann, ohne den erlaubten Bewegungsraum zu verlassen. So werden Funktionen wie ‚Sicherer Achsbereich‘, und ‚Sichere Geschwindigkeit‘ realisiert. Diese Sicherheitslösung kommt bereits in über 30.000 Robotern – insbesondere in der Automobilindustrie – zum Einsatz. Sie gibt dem Roboter einen virtuellen Arbeitsbereich vor und ermöglicht damit eine Kollaboration von Mensch und Robotern ohne trennenden Schutzzaun.
Forschungsprojekt: Sensorik erkennt menschliche Haut
Als zusätzliche Sicherheitsmaßnahme bei der direkten Zusammenarbeit von Mensch und Robotern wird künftig neben taktilen Systemen eine mehrstufige Sensorik zum Einsatz kommen, die – u.a. mithilfe optischer Sensoren und spezieller Bildverarbeitungsalgorithmen – Silhouetten von Mensch und menschliche Haut erkennt. An einem solchen Sensorsystem arbeitet die Hochschule Bonn-Rhein-Sieg in ihrem Forschungsvorhaben ‚beyondSPAI‘. Die Schmersal Gruppe unterstützt dieses Projekt als Industriepartner. Digitale Souveränität in der Automation: Fraunhofer IOSB-INA entwickelt einen KI-Assistenten für die SPS-Programmierung. ‣ weiterlesen
Automatisierung neu gedacht
