Mensch und Roboter arbeiten Hand in Hand

Mächtige Roboter mit enormen physischen Kräften sind in der industriellen Produktion im Einsatz. In weitem Abstand von ihnen oder durch Zwischenwände geschützt gehen die Arbeiter ihrer Tätigkeit nach. Diese strikte und der Arbeitssicherheit geschuldete Trennung führt zu geringerer Produktivität und einem hohen Planungsaufwand für Produktionsstraßen. Effektive Zusammenarbeit sieht anders aus.

Das Technologie-Zentrum Informatik und Informationstechnik der Universität Bremen will das im Projekt „InSA“ ändern. Es wird vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie im Rahmen des Zukunfts-Themenfeldes „Autonomik für Industrie 4.0“ bei einer Laufzeit von drei Jahren mit rund 2,2 Millionen Euro gefördert.

„Wir erforschen Lösungen, die es ermöglichen sollen, dass Mensch und Roboter künftig Hand in Hand arbeiten können“, erläutert TZI-Professor Michael Lawo. Auf diese Weise ließe sich die Produktivität verbessern, während der Planungsaufwand verringert und die Arbeitsplätze ergonomischer gestaltet werden.

Sicherheit durch ausgeklügelte Sensorik

Gemeinsam mit dem Bremer Institut für Produktion und Logistik GmbH (BIBA), dem IT-Unternehmen Neusta Mobile Solutions GmbH als Projektkoordinator sowie den Industriepartnern ThyssenKrupp System Engineering GmbH und S-Gard Schutzkleidung geht es darum, die Sicherheit der Arbeiter über eine ausgeklügelte Sensorik zu gewährleisten.

„Der Roboter muss einen Arbeiter erkennen und sofort stoppen oder ausweichen. Dafür bleiben im Steuerzyklus des Roboters gerade 20 Millisekunden. Das ist eine Herausforderung“, berichtet Dr. Eckhard Wellbrock, Projektleiter bei der ThyssenKrupp System Engineering GmbH, einem Systempartner für alle wesentlichen Komponenten der Prozessketten Karosserie und Antriebsstrang in der Automobilindustrie.

Arbeitskleidung „wie eine Art Aura“

Interagieren soll der intelligente Roboter mit einer in die Schutzkleidung des Arbeiters integrierten Sensorik. „Die muss wie eine Art Aura den Sicherheitsabstand garantieren“, erklärt Geschäftsführer Bruno Schmitz von S-Gard Schutzkleidung. Das Unternehmen bringt in Sachen Schutzkleidung die industrielle Expertise ein.

Erprobt werden die zu entwickelnden Prototypen in realer Testumgebung bei der ThyssenKrupp System Engineering GmbH, wo industrielle Produktionsstraßen entwickelt und gefertigt werden. „Das ist ein großer Vorteil für uns, weil wir die Prototypen nicht nur in der Simulation, sondern im tatsächlichen Ablauf auf Herz und Nieren testen können“, berichtet Professor Klaus-Dieter Thoben, Geschäftsführer des BIBA.

Enge Kooperation von Wissenschaft und Wirtschaft

Im Projekt InSA arbeitet das TZI erneut mit der Bremer Neusta Mobile Solutions GmbH zusammen. „Die Verzahnung ist sehr eng, im IT-Unternehmen arbeiten jetzt frühere Mitarbeiter von uns“, sagt TZI-Professor Michael Lawo. Er ist in Personalunion selbst einer der beiden Geschäftsführer der Neusta Mobile Solutions GmbH und Projektkoordinator von „InSA“.

„Was wir gemeinsam als Prototypen in Bereichen wie persönliche Schutzausrüstung, Health Care oder IT-Sicherheit entwickeln, vermarktet Neusta als Dienstleistung“, berichtet Lawo. „Die enge Zusammenarbeit ist ein gutes Beispiel für einen gelingenden Technologietransfer.“

Das gilt auch für die universitäre Kooperation von TZI und BIBA. So greifen die Wissenschaftler im Projekt InSA auf Ihr Know-how in den Bereichen Robotik aus der Produktionstechnik (BIBA) und persönliche Schutzausrüstung (TZI) zurück.

Das BIBA ist auch in die Weiterbildungsinitiative Robotik involviert. Dort betreibt es das Projekt „Robotik in der Logistik“.