Extended Reality in der Produktion

Ein Roboter macht noch keine Smart Factory

Roboter machen Produktionsanlagen noch lange nicht smart. Firmen müssen zunächst ihre Systeme und Maschinen vernetzen und den Mitarbeitern bentötigte Daten ausgeben, um in Richtung Smart Factory voranzukommen. Edag hat dafür das Framework RoboXR entwickelt, das XR-Technologien kombiniert.

(Bild: Edag Production Solutions GmbH & Co. KG)

Firmen wollen ihre Produktionen derzeit mit Industrierobotern und Mensch-Roboter-Kollaboration (MRK) effizienter gestalten, ihr Qualitätsniveau erhöhen und Ausschüsse verringern. Doch um Roboter in bestehende Anlagen zu integrieren müssen Unternehmen einen durchgängigen Datenfluss zwischen Robotersteuerung und den integrierten Systemen ermöglichen, Sicherheitsvorschriften erfüllen und dafür sorgen, dass Mitarbeiter auf wichtige Daten zugreifen können.

Intelligente Vernetzung

In solchen Szenarien lassen sich mit Augmented-Reality-(AR) und Virtual-Reality-Technik Daten und Informationen für Mitarbeiter bereitstellen. Edag Production Solutions hat dafür das offene Framework RoboXR entwickelt: Die Lösung kann hier als Schnittstelle zwischen Menschen und Maschinen dienen. Dabei werden auch kundenindividuelle Applikationen entwickelt. Mögliche Einsatzfelder sind die Planung, Inbetriebnahme und Absicherung sowie der Betrieb von Roboterprogrammen in der Produktion.

Offene Schnittstellen

Durch offene Schnittstellen kann das Framework in bestehende Umgebungen integriert werden. Voraussetzungen dafür sind auf Anwenderseite die entsprechende Hardware (AR/VR-Brillen oder Laptops), Roboterzellen mit gängiger Steuerung und ein Zugang zur Robotersteuerung und den Installations- und Konfigurationsrechten. Auf dieser Basis werden Applikation für die jeweilige Anwendung entwickelt.

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Mehr Zeit, weniger Fehler

Ein Anwendungsbeispiel ist der Einsatz für Sicherheitsabnahmen von Roboterzellen: Für Sicherheitsingenieure bedeutet dieser Prozess einen hohen Zeit- und Dokumentationsaufwand durch viele manuelle Arbeitsschritte. Er muss beispielsweise Distanzen des Roboters zu Sicherheitsbereichen mit dem Meterstab ausmessen und die Ergebnisse händisch dokumentieren. Hier hilft AR-Technologie: Die Sicherheitsbereiche sowie die Arbeitsbereiche des Roboters werden dabei über eine AR-Brille visualisiert und virtuell über den realen Gegebenheiten eingeblendet. So hat der Prüfer die Möglichkeit, die Sicherheitszonen in Verbindung mit der Roboterzelle zu sehen, unter den realen Bedingungen abzugleichen und mit Screenshots zu dokumentieren. Darüber hinaus entfällt das händische Vermessen. Fehler in der Offlineprogrammierung des Roboters, also der virtuellen Simulation am Rechner, können ebenfalls beseitigt werden – denn über die AR-Technologie kann der Bewegungsradius des Roboterarms mit realen Umgebungsbedingungen abgeglichen werden.

Sicherheit ist im Umfeld der Industrierobotik eine zentrale Aufgabe. XR-Technik kann helfen, Geschwindigkeit in die Abläufe zu bringen. (Bild: Edag Production Solutions GmbH & Co. KG)

Wo kommen die Daten her?

Doch wie werden die Daten aus der Robotersteuerung in die AR-Brille übertragen? Hier kommt das Framework RoboXR ins Spiel. Auf Basis des Frameworks hat Edag einen Prototyp einer Applikation für Sicherheitsbereiche entwickelt, welche die Sicherheitskonfigurationen aus der Robotersteuerung ausliest und die Informationen in der AR-Anwendung zur Verfügung stellt. Bei der Verprobung des Prototyps ergab sich eine Effizienzsteigerung von bis zu 35 Prozent gegenüber konventionellen Herangehensweisen. Auch schwer zugängliche Bereiche in Produktionshallen lassen sich durch die AR-Technologie darstellen und absichern.

Mitarbeiter qualifizieren

XR-Technologien können Unternehmen darüber hinaus bei der Mitarbeiterbefähigung unterstützen und langwierige Qualifikationsmaßnahmen überflüssig machen. Haben Mitarbeiter bereits Grundkenntnisse, können sie beispielsweise durch die Anleitung einer AR-Brille neue Aufgaben übernehmen. Die Brille kann in Kombination mit einer auf Basis des Frameworks entwickelten Applikation, durch die einzelnen Arbeitsschritte führen.

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Interface mit guten Aussichten

Die Bedeutung von XR-Technologien wird in der Smart Factory künftig weiter zunehmen. Die Vernetzung von Informationen und die intuitive Darstellung von Daten sind sind für den Erfolg ein entscheidender Faktor. Extended-Reality-Technik könnte sich hier auf Sicht zu einem der entscheidenden Faktoren entwickeln.

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