Perfekte Simulation garantiert Akzeptanz für Mensch-Roboter-Interaktion

(Ulm/Chemnitz) - Gemeinsam mit dem neuen Kooperationspartner imk automotive GmbH will die Ingenics AG ihre Methodik zur Untersuchung von Potenzialen für die Mensch-Roboter-Kollaboration (MRK) vorantreiben und vor allem auch für den Mittelstand attraktiver machen.

Wie gemeldet, hat die Ingenics AG eine Lösung entwickelt, die Unternehmen dabei unterstützt, systematisch zu ermitteln, wann und wo Investitionen in Mensch-Roboter-Kollaborations-Arbeitsplätze Erfolg versprechen. Nachdem bereits einige vielversprechende und - z. B. bei Audi in Ingolstadt - viel beachtete MRK-Pilotprojekte erfolgreich abgeschlossen werden konnten, stehen zunehmend auch mittelständische Unternehmen im Fokus. In der Montage ist das Potenzial enorm, dennoch herrscht noch vielerorts Zurückhaltung. "In der Praxis stellt sich für Unternehmen, die an MRK-Lösungen interessiert sind, zuerst die Frage, ob sich der Einsatz von kollaborierenden Robotern in der Montage lohnt und wie schnell sich die Investition amortisiert", nennt Andreas Hoberg, Ingenics Vorstand Vertrieb, einen entscheidenden Grund. Um diese Frage qualifiziert beantworten zu können, entwickelte Ingenics auf Basis der in Pilotprojektengewonnenen Erfahrungen eine detaillierte Checkliste zur systematischen Prüfung und Bewertung der Potenziale.

Diese MRK-Checkliste, die Fragen aus sechs entscheidenden Anwendungsbereichen - vonder Sicherheit über die Art der Materialbereitstellung, die Beschaffenheit des Bauteils und ergonomische Gesichtspunkte bis hin zur Infrastruktur und zum Arbeitszeitmodell - behandelt, liefert theoretisch gute Argumente. Die Brücke zur Praxis schlägt Ingenics nun gemeinsam mit einem neuen Kooperationspartner, der imk automotive GmbH aus Chemnitz. "imk hat ein Simulationstool entwickelt, mit dem MRK-Anwendungsfälle 3D-simulativ abgebildet werden können - einschließlich detaillierter Ergonomie- und Prozesszeitenbewertungen", erklärt Thomas Kleinbeck, Ingenics SeniorExpert. "Für unsere Kunden ist es ideal, dass wir beide Themen zusammenbringen und beide Effekte - erst Auswahl, dann Simulation der Anwendungsfälle - in einer frühen Phase des Entscheidungsfindungsprozesses darstellen können." Bereits die ersten Gespräche mit Kunden hätten das erwartet große Interesse bestätigt.

Der Weg zum Mittelstand muss erst noch geebnet werden

Umgekehrt profitieren imk Kunden davon, dass die Chemnitzer IT-Experten über die Partnerschaft mit Ingenics auch die fundierte datenbasierte Ermittlung von potenziellen Anwendungsfälle anbieten können. "Ingenics hat eine sehr gute Methode, um attraktive Einsatzfälle für MRK-Systemen zu ermitteln, zu bewerten und die Kosten abzuschätzen", sagt Dr. Jens Trepte, imk Geschäftsführer. "Ingenics identifiziert mithilfe einer klar nachvollziehbaren Methodik den potenziellen MRK-Fall, dann geht es um die konzeptionelle Auslegung eines solchen Systems und wir simulieren die in Betracht gezogene Lösung und ermitteln, ob sie sich auch unter zeitwirtschaftlichen Gesichtspunkten eignet."

imk habe schon vor mehr als zehn Jahren begonnen, die Rolle des "schwächeren Gliedes" in der Zusammenarbeit von Mensch und Roboter simulativ zu untersuchen, so Dr. Trepte. 2013 habe man dann ein Produkt zur Gestaltung von Arbeitsplätzen mithilfe eines selbstentwickelten Menschmodells auf den Markt gebracht. "Diese Planungsmethode, die wir Editor Menschlicher Arbeit, kurz ema, genannt haben, führt eigeninitiativ Arbeitsanweisungen aus, reagiert dank einer wissensbasierten 3D-Softwarelösung mit normalmotorischen Bewegungen, als wäre es ein virtueller Facharbeiter, sodass menschliche Arbeit humanmotorisch valide und mit größtmöglicher Effizienz geplant, simuliert und ausgewertet werden kann", sagt Dr. Trepte. "Wir sind auf diesem Gebiet Technologieführer und arbeiten permanent an der weiteren Optimierung dieser zu 100 Prozent selbst entwickelten Lösung." Bisher kam sie vor allem bei Airbus und in der Automobilindustrie bei allen großen OEMs zum Einsatz, wird von Fraunhofer-Instituten und weltweit an Hochschulen genutzt. Der Weg zum Mittelstand indes muss erst noch geebnet werden.

Für imk ist es selbstverständlich, die Berufsgenossenschaften früh einzubeziehen

Über die Ideen vieler Unternehmer, "hemdsärmelige MRK-Lösungen" aufzubauen, die keine Berufsgenossenschaft je akzeptieren würde, hat sich Dr. Trepte schon immer gewundert. "Die Konsequenz ist dann, den Roboter, um ihn zugelassen zu bekommen, soweit abzurüsten, dass er da, wo er dem Menschen schwere Lasten abnehmen könnte, seine Vorzüge gar nicht mehr zur Geltung bringen kann." Genau das aber könne man viel besser machen, wenn Bewegungen, Sensorik, Reaktionszeiten etc. simuliert würden. Für imk ist es deshalb selbstverständlich, die Berufsgenossenschaften in einer frühen Phase mit in die Entwicklung einzubeziehen. "Was wir bisher gemacht haben, ist deshalb auch stets abgenommen worden", sagt Dr. Trepte. "Aber wir fühlen uns auch immer noch wie Missionare, die immer wieder überzeugen müssen, dass das auch funktioniert."

Wie unter diesen Umständen aus der Zusammenarbeit von Ingenics und imk Synergien erwachsen, liegt auf der Hand. "Auf der einen Seite identifiziert Ingenics Fälle und überzeugt zögernde Kunden durch imk Simulationen; auf der anderen Seite kann imk Kunden, die zwar grundsätzlich überzeugt sind, aber nicht wissen, an welcher Stelle eine MRK-Lösung besonders vielversprechend ist, mithilfe des Ingenics Tools die besten Ideen vorschlagen", sagt Andreas Hoberg. "imk kann unter diesen Umständen mit Überzeugung sagen: Das was Ingenics identifiziert hat, wird auch den ermittelten Benefit bringen." Und um Missverständnissen über die Tragweite der möglichen Erkenntnisse zuvorzukommen, ergänzt er: "Eine bloße Visualisierung, die wir selbst hinbekommen, unterstützt zwar das Verständnis, ist aber als Entscheidungsgrundlage nur teilweise aussagekräftig. Die echte Simulation durch imk liefert sehr viel weiterreichende Informationen sowohl bezüglich der Sicherheit und Genehmigungsfähigkeit durch die Berufsgenossenschaft als auch bezüglich der Wirtschaftlichkeit."

Für Wirtschaftlichkeitsprognosen setzt imk vor allem auf das MTM-Verfahren zur Analyse von Arbeitsabläufen und MTM-Plan- und Vorgabezeitdaten. "Faktisch haben wir hier ein System, mit dem wir den idealen Roboter finden können, wir beraten gemeinsam mit Ingenics vollkommen herstellerneutral, ermitteln auf der Basis der im ema enthaltenen Modelle, ohne größeren Aufwand die bestmögliche Lösung mit dem anthropometrisch perfekten Menschmodell und der Zeitwirtschaft und erhalten alle Daten für die Abstimmung mit den Sozialpartnern", sagt Dr. Trepte. "Ich bekomme die gesamte Ergonomiebewertung automatisch generiert und kann schon in einer sehr frühen Phase vorhersagen, ob der Planer am Ende einen tiefroten, also ergonomisch unsinnigen, einen gelben oder einen grünen, ergonomisch unbedenklichen Arbeitsplatz gestaltet haben wird." Das kombinierte Verfahren ist im Übrigen nicht nur für Neuplanungen interessant, sondern genauso gut, wenn es um die Modernisierung vorhandener Arbeitsplätze geht.

"Viele Mittelständler erleben immer wieder, dass technologische Innovationen scheitern, weil sie von Mitarbeitern nicht akzeptiert werden, also nicht, weil die Technologie schlecht ist, sondern weil sich die Menschen überfahren fühlen; mit der Simulation kann ich den Betroffenen alles wesentlich besser erklären", sagt Thomas Kleinbeck.

"Was jetzt kommt, kann außer uns gar niemand"

Bei Ingenics wie bei imk geht man davon aus, dass in Kürze sämtliche Roboterhersteller aus eigenem Antrieb - und im eigenen Interesse - bemüht sein werden, ihre Daten den Systemen zur Verfügung zu stellen, die mit Simulationen Entscheidungshemmnisse beseitigen. "Wir sind heute schon in der Lage, neue Roboterdaten in nur vier Stunden in unsere Bibliotheken zu integrieren", erklärt Dr. Trepte - und kündigt für die nächste Zeit die Freigabe zusätzlicher Features im Bereich der Kollisionsvermeidung an, die endgültig sicherstellen werden, dass rechtlich unangreifbare Sicherheitsbewertungen durchführen werden können. "Plausibilität und Akzeptanz durch die Berufsgenossenschaften sind ein Riesenthema, an der neuen Lösung zur Kollisionsvermeidung haben wir lange gearbeitet, sie ist revolutionär. Was wir bisher schon konnten, können die meisten schon nicht, aber das, was jetzt kommt, kann außer uns gar niemand." Firmenkontakt
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