Mensch und Maschine im Einklang

Industrieroboter sind enorm präzise, aber wenig flexibel. Der Mensch ist deutlich anpassungsfähiger, dafür spießt es sich mit der Wiederholungsgenauigkeit, also der Präzision. Die höchste Effizienz verspricht die Interaktion Mensch - Maschine. Das Problem: Unzählige Sensoren und Scanner umgeben die Roboter und verhindern das Eindringen menschlicher Arbeitskräfte in das unmittelbare Arbeitsfeld der Roboter. Damit ist der Kooperation ein effektiver Riegel vorgeschoben.
Vom Automatisierungsspezialisten Pilz kommt jetzt ein Kamerasystem, das diese Hürde überwinden soll. SafetyEye wurde in enger Zusammenarbeit mit DaimlerChrysler entwickelt und verspricht eine dreidimensionale Raumüberwachung. An die Stelle störender Metallzäune tritt ein Schutzkokon aus Bits und Bytes. Drei Kameras liefern die Bilddaten des zu überwachenden Raumes, ein Rechner als Auswerteeinheit empfängt die Bilddaten und errechnet ein räumliches Bild. Damit ist es möglich, Objekte räumlich wahrzunehmen und ihre Position exakt zu bestimmen. Diese Informationen werden dann mit den im System konfigurierten Schutzräumen überlagert, um festzustellen, ob eine Verletzung des Schutzraumes vorliegt. Der Vorteil zu herkömmlichen Systemen: Eine Schutzraumverletzung führt nicht automatisch zum Not-Stopp. Das System unterscheidet zwischen zwei Gefahrenzonen. Betritt der Werker die Zone gelb, bewegt sich der Roboter mit extrem reduzierter Geschwindigkeit weiter, erst in Zone rot erfolgt der komplette Stillstand.
Die einzelnen Schutzzonen lassen sich zu komplexen Raumordnungen zusammenfassen, die am PC konfiguriert werden. Sind für verschiedene Betriebsarten einer Maschine unterschiedliche Raumordnungen notwendig, können diese während des Arbeitszyklus der Maschine umgeschaltet werden. Die Installation soll relativ einfach sein und samt Schutzraumkonfiguration nur wenige Stunden in Anspruch nehmen.

Factory und Non-Factory.
Fünf Jahre wurde an SafetyEye gearbeitet, 20 Millionen Euro hat Pilz in das Projekt investiert und sogar ein eigenes Team zur Entwicklung abgestellt.
Dementsprechend hoch sind die Erwartungen. Verhandlungen mit Kunden sind bereits im Laufen, Inte­ressenten gibt’s aus der Stahl- und Tabak­industrie, aus der Nahrungsmittel- und Automobilindustrie. Auch im Non-Factory-Bereich sieht Pilz Anwendungsmöglichkeiten, etwa in Museen und Vergnügungsparks. »Die kamerabasierte Bildverarbeitung wird die optische Sensorik nicht nur im industriellen Bereich revolutionieren. Wir sind sicher, dass SafetyEye eine große Zukunft auch im Bereich Security bevorsteht«, ist die geschäftsführende Gesellschafterin Renate Pilz überzeugt.

Mögliche Kooperationen
ähnliche Konzepte werden auch von anderen Unternehmen verfolgt. Am Forschungszentrum in Ladenburg arbeitet ABB gemeinsam mit der Universität Bayreuth seit rund zwei Jahren an dem Projekt »Robot Safety« zur besseren Interaktion von Mensch und Maschine. Im Unterschied zu Pilz nähert sich ABB der Thematik von der Roboterseite. Ein Bilderfassungssystem wie das von Pilz ist in der industriellen Anwendung ohne einem Aktor, dem die Daten übermittelt werden, relativ zahnlos. In Ladenburg wird an einem Sicherheitskonzept diese bewegenden Aktoren gearbeitet. »Wir von der Roboterseite brauchen auf jeden Fall einen Sensor«, sagt Martina Heß von ABB. »Die Lösung von Pilz ist sicher interessant. Zum einen ist sie wie unsere Lösung 3D-fähig, zum anderen braucht auch Pilz einen ergänzenden Aktor für sein System.« Eine Kooperation mit Pilz würde sich demnach anbieten. Schritte in diese Richtung wurden aber noch nicht gesetzt. »Dafür ist es einfach noch zu früh«, sagt Heß.