TOURINGS - Innovative Training Solution for the Installation of Collaborative Robotics in Manufacturing Sectors

Über TOURINGS

TOURINGS ist ein Projekt der Europäischen Kommission und basiert auf einer transdisziplinären strategischen Partnerschaft, die sich aus einem nationalen Normungsgremium, Hochschulen, Berufsbildungseinrichtungen und Forschungszentren für Smart Manufacturing, Hochleistungsproduktion und Innovation in der Technik zusammensetzt. Jeder der Partner stellt sein Wissen und seine Fachkenntnisse in Bezug auf kollaborative Robotik, Fertigung, Projektmanagement, Ergonomiebewertung, Fließbandbalance und digitale Simulationen zur Verfügung, abgestimmt auf die ISO-TS 15066 und unter Berücksichtigung von Problemen wie arbeitsbedingten Muskel-Skelett-Erkrankungen.

Ausgangslage

Durch die steigende Automatisierung des industriellen Sektors nimmt der Einsatz von Robotik in der europäischen Industrie immer weiter zu. Nach dem letzten Bericht der International Federation of Robotics ist das Angebot an Industrierobotern in Europa in den letzten Jahren um 7% von 67.000 auf 71.000 Einheiten gestiegen. Bis 2020 werden weltweit mehr als 1,7 Millionen neue Roboter installiert werden [1]. Immer mehr Anwendungen werden automatisiert und neue Technologien werden entwickelt. Ein Anwendungsbeispiel dieser vielversprechenden Technologien ist der Einsatz von kollaborativen Robotern, die für die direkte menschliche Interaktion in einem definierten kollaborativen Raum konzipiert sind. Ihre Integration in die Industrie erlaubt es, unergonomischen oder repetitive, monotone Aufgaben, deren Automatisierung mit konventionellen Industrierobotern nicht möglich wäre, teilweise zu automatisieren. Der Einsatz von kollaborativen Robotern, sogenannten Cobots, bietet einige Vorteile, die sie für viele Fertigungsbereiche nützlich machen: die Montagezeiten können verkürzt werden, die Automatisierung wird für wechselnde Umgebungen flexibilisiert und das Automatisieren von Arbeiten in engen Bereichen wird ermöglicht.

Nur die ISO-TS 15066 regelt den Einsatz von Cobots und den Betrieb von Mensch-Roboter-Kollaborationen [2] und ergänzt damit die zwei bestehenden Typ-C-Normen für Industrieroboter (ISO 10218-1 und 10218-2). Diese Norm spielt eine Schlüsselrolle bei der Risikobeurteilung und der Gestaltung von Sicherheitsmerkmalen unter Berücksichtigung von Kontaktsituationen und verschiedenen kooperativen Methoden, wie dem sicherheitsbewerteten überwachten Halt, der Handführung, der Geschwindigkeits- und Abstandsüberwachung und der Leistungs- und Kraftbegrenzung.

Durch den Einsatz von Cobots soll der alternde europäische Arbeitnehmerschaft Unterstützung verschafft und den repetitiven, unergonomischen Aufgaben Abhilfe verschafft werden. Cobots steigern das Wohlbefinden der Arbeitnehmer und verbessern die Beschäftigungsbedingungen und die Effizienz vieler Aufgaben. Dies ist ein zentraler Punkt, wenn man den Wettbewerb betrachtet, dem der europäische Fertigungssektor mit stärker automatisierten Ländern wie China oder Japan und anderen Schwellenländern mit jüngeren und billigeren Arbeitskräften ausgesetzt ist. In diesem Zusammenhang werden im Projekt TOURINGS verschiedene Aspekte verfolgt: die Cobot-Installation und Arbeitsplatzgestaltung, Entwurf von Hardware, Software und Zellen, Entwurf von Funktionalitäten, Fließbandbalance und ergonomische Bewertung der Mensch-Roboter-Interaktion.

Ziel

Das Ziel von TOURINGS ist es, innovative Schulungswerkzeuge zu entwickeln, die sich an die produzierenden Sektoren richten und den Bereich der kollaborativen Robotik thematisieren, deren Installation zu erleichtern und die Fähigkeiten und Kenntnisse über diese Schlüsseltechnologie für die kommenden Jahre zu verbessern.
TOURINGS wird einen Ausbildungskurs anbieten, der sich mit Schlüsselaspekten für europäische Fertigungssektoren befasst:
a)    Sicherheitsanforderungen für die Mensch-Roboter-Interaktion,
b)    ergonomische Messungen bei der Mensch-Roboter-Interaktion,
c)    Integration von Cobots in Montage- und Fließbänder und
d)    Design verschiedener Robotermodule und Verhaltensweisen, um den Produktionsanforderungen gerecht zu werden.


TOURINGS zielt darauf ab, die Installation von Cobots in Übereinstimmung mit ISO-TS 15066 in der gesamten EU zu fördern, um das körperliche Wohlbefinden der Arbeitnehmer durch die Vermeidung von arbeitsbedingten Muskel-Skelett-Erkrankungen (WMSD) zu verbessern, die Gestaltung der Verhaltensweisen von Cobots durch ihre Modularität zu verbessern und das Wissen über die Fließbandprinzipien zu erweitern.


Der Ausbildungskurs soll aus folgenden Modulen bestehen:

  1. Collaborative Robotics Basics: umfasst alle relevanten Aspekte der Mechanik, Elektronik, Informatik, künstlichen Intelligenz, Regelungstechnik und Physik.
  2. Collaborative Robotics Modular Design and Behaviour: die Möglichkeiten der Modularität und Reprogrammierbarkeit der Funktionalitäten der kollaborativen Robotik und der ver-schiedenen Roboterzellen werden aufgezeigt
  3. Collaborative Robotics Safety Requirements: alle Aspekte im Zusammenhang mit einer si-cheren physischen Mensch-Roboter-Interaktion, die den Anforderungen der ISO 15066 ent-sprechen. werden durch das Modul thematisiert.
  4. Collaborative Robotics Installation on the Assembly Line: in diesem Modul werden die Ler-nenden in einige Fließband- und Fertigungsprinzipien eingeführt, die vor der Implementie-rung von kollaborativen Roboteranwendungen berücksichtigt werden müssen.
  5. Collaborative Robotics Interactions. Digital Human Model, Digital Human Simulation and the RULA Method: dieses Modul wird aufzeigen wie ein digitales Mensch Modell erstellt werden kann, um mit Hilfe unterschiedlicher Methoden die physische Mensch-Roboter-Interaktion zu messen.

Der Kurs richtet sich an Unternehmen des produzierenden Gewerbes in der gesamten EU, mit besonderem Augenmerk auf jene Sektoren, in denen die Arbeitnehmer repetitive Aufgaben mit schweren Lasten in unergonomischen Positionen haben. Er richtet sich auch an Personalmanager, politische Entscheidungsträger, Berufsbildungsanbieter, Schulungsorganisationen und Ausbilder sowie an höhere Bildungseinrichtungen, die sich auf Robotik spezialisiert haben und an Beratungs-unternehmen, die spezialisierte Unterstützung für Robotikanlagen und Montagelinien anbieten.

Quellen:

[1] ifr.org/downloads/press2018/Executive%20Summary%20WR%2019%20Industrial%20Robots.pdf


[2] data.worldbank.org/indicator/NV.IND.MANF.ZS

Projektpartner

Hochschule Karlsruhe – Technik und Wirtschaft

Projektkoordinator
Fakultät für Wirtschaftswissenschaften
Moltkestr. 30
76133 Karlsruhe
Deutschland
Website: www.hs-karlsruhe.de
Ansprechpartner: Prof. Dr.-Ing. Christian Wurll (0151 42237283)
E-Mail: christian.wurllspam prevention@hs-karlsruhe.de

CETEM - ASOCIACION EMPRESARIAL DE INVESTIGACION CENTRO TECNOLOGICO DEL MUEBLEY LA MADERA DE LA REGION DE MURCIA

Forschungseinrichtung
Calle perales s/n
30510 Yecla
Spanien
Webseite: www.cetem.es
Ansprechpartner: Carlos González (+34968752040)
Email: c.gonzalezspam prevention@cetem.es

KIT - KARLSRUHER INSTITUT FÜR TECHNOLOGIE

Building Life Cycle Management
KAISERSTRASSE 12
76131 Karlsruhe
Deutschland
Webseite: www.kit.edu
Ansprechpartner: Volker Koch (+4972160841070)
Email: volker.kochspam prevention@kit.de

OU IMECC

Kleines oder mittelständisches Unternehmen (KMU)
TEADUSPARGI TN 8, MUSTAMAE LINNAOSA, HARJU
12618 TALLINN
Estland
Webseite: www.imecc.ee
Ansprechpartner: Tönu Lelumees (+3726727744)
Email: tonu.lelumeesspam prevention@imecc.ee

UNINFO ASSOCIAZIONE

National Technical Committee eLearning, AI, Automation and eHealth
VIA SANFRONT 1
10138 Turin
Italien
Webseite: datospam prevention@uninfo.it
Ansprechpartner: Helen Carnevale (+39011501027)
Email: carnevalespam prevention@uninfo.it

IMT-BS INSTITUT MINES TELECOM BUSINESS SCHOOL

9 Rue Charles Fourier
91011 Evry
Frankreich
Webseite: www.imt-bs.eu
Ansprechpartner: Emmanuel Baudoin (+33160764040)
Email: emmanuel.baudoinspam prevention@imt-bs.eu

Projektförderung