Roboter, die selbstständig arbeiten und Tätigkeiten verrichten, galten lange Zeit als Science-Fiction. Jedoch nimmt Automatisierung Tag für Tag vermehrt Einzug in den menschlichen Alltag und fantasievolle Zukunftsvisionen werden greifbarer. Produktionssysteme werden regelmäßig neu erfunden um das Leben des Menschen zu erleichtern. Dafür erarbeitete Hanwha eine neue Videotechnologie und verhilft Robotern beim „Sehen“.
Zusammenarbeit von Mensch und Maschine
Roboter sind fester Bestandteil in vielen Fertigungs- und Produktionslinien. Sie kommissionieren, verpacken oder bauen unterschiedlichste Artikel zusammen. Auch wenn Automatisierung von manchen Betrachtungspunkten als Gefahr für die Arbeitsstellen gesehen wird – Studien zeigen, dass die Arbeitszufriedenheit in Mensch-Roboter-Teams deutlich erhöht. Ebenso ist eine Zusammenarbeit von Menschen und Cobots, kollaborative Roboter die in Fertigungslinien mit Menschen „Hand-in-Hand“ arbeiten, um bis zu 85% effektiver als reine Menschen- oder Roboter-Teams. Dabei erhöht sich ebenso die Produktivität und Sicherheit bei und zwischen den einzelnen Fertigungsschritten.
AI Vision lässt Cobots die Welt verstehen
Herkömmliche Cobots führen ihre bestimmte Tätigkeit entsprechend Programmierung aus und reagieren auf Signale von Sensoren. Sie verrichten ihre Arbeit, sind jedoch eher passive Mitarbeiter. Das Potenzial der Cobots lässt sich durch maschinelles Lernen und künstlicher Intelligenz deutlich ausbauen und sie können sich zu vollwertigen Mitarbeitern entfalten.
AI Vision verleiht Robotern bzw. Cobots die Möglichkeit ihre Umgebung und Menschen in ihrer Nähe besser zu verstehen. Sie ist eine Art von Computer-Vision die sowohl in 2D- und 3D-Vision verfügbar ist. Mit der 3D-Version können Roboter Größe, Ausrichtung, Tiefe und Form von Objekten die sie sehen oder berühren erkennen. Diese erhalten Fähigkeit erhöht die Genauigkeit in hohem Maße und wird mit Sicherheit einige Branchen revolutionieren. Beispielsweise wächst der Bildverarbeitungsmarkt enorm und soll laut Prognosen bis 2025 bis zu 2,4 Milliarden US-Dollar erreichen, während dieser im Jahr 2020 einen Marktwert von 1,5 Milliarden US-Dollar besaß. Durch diesen Wachstum werden sich weitere Anwendungsgebiete von Cobots öffnen und Verarbeitungsprozesse optimiert.
Zukunftsaussichten für Roboter
Bislang dienten Cobots im Allgemeine als effiziente und starke Helfer von Bediener*innen. Durch die innovative Bildverarbeitung erhalten sie ein Bewusstsein und gesteigerte Mobilität, sowie auch Geschicklichkeit. Somit können sie problemlos äußerst zerbrechliche, oder schwere, unförmige Gegenstände behandeln. Mithilfe von optischen Fertigkeiten können Cobots somit Objekte entsprechend ihrer Positionierung und Ausrichtung erkennen und unterschiedliche Aktionen durchführen, was sich beispielsweise für automatisierte Qualitätskontrolle eignet. Auch abseits von strikt strukturierten Arbeitsumgebungen der Fertigungslinien ermöglicht KI-Vision es Cobots in freieren Bereichen zu arbeiten. Cobots werden in der Lage sein in landwirtschaftlichen oder lebensmittelverarbeitenden Betrieben, in denen sie nicht auf spezielle Objekte, Formen oder Größen gedrillt wurden, effektiv zu funktionieren.
Produktiver und sicherer
Damit eine gefahrlose Zusammenarbeit von selbstständig arbeitenden Cobots möglich ist, müssen diese erkennen, wenn sich menschliche Kollegen in der Nähe befinden. KI-Vision gibt den Robotern die Fähigkeit sich entsprechend von Sicherheitsparametern hinsichtlich ihrer Entfernung und Geschwindigkeit korrekt zu verhalten, ohne eine Sicherheitsverletzung darzustellen. Somit wird die Wahrscheinlichkeit eines roboterbedingten Unfalls stetig minimiert. Die Forschung von Hanwha Techwin hat die Technologie dahingehend vorangetrieben und mit dem Robotik-Arm der Hanwha Corporation zusammengearbeitet.
Damit wird Deep-Learning und KI-Vision auf eine höhere, innovative Stufe gehoben. Weiters wurden beispielsweise die HCR Advanced-Roboter von Hanwha mit „Robot Monitoring Service“ konfiguriert, welcher mit Kameratechnologie den Arbeitsplatz überwacht und bei Gefahr einen Alarm auslöst. Neben dieser Entwicklung hat Hanwha noch weitere videobasierte Lösungen parat. Mit „Robot AI 3D Vision“ wird Robotern von Hanwha eine 3D-Kamera hinzugefügt. Mit dieser er seine Umgebung scannt und seine Bewegungen durch Deep-Learning-Technologie optimiert. „Robot Visual Safety“ überwacht hingegen den Standort von Bediener*innen, welche sich in der Umgebung des Roboters befinden. Befindet sich eine Person in der Nähe des Roboters, in der sogenannten „gelben Zone“, verlangsamt dieser automatisch seine Bewegungen und verringert dadurch das Risiko einer möglichen Kollision. Ist eine Person in der unmittelbaren Nähe des Cobots, der „roten Zone“, stoppt er unmittelbar seine geplante Tätigkeit um das menschliche Wohlbefinden nicht zu gefährden.
Optimierung von Anlagenprozessen
AI Vision Kameras können auch abseits von Robotern in der Produktionshalle montiert werden und so die Leistung von Cobots überwachen. Das KI-System arbeitet proaktiv und kann Anlagenbetreiber*innen auf mögliche Risiken und Gefahren hinweisen. Dadurch können mögliche Ausfälle von Cobots vorzeitig erkannt werden und Maßnahmen eingeleitet werden. Aufgrund optischer Aufnahmen können Zustand und Qualität der Cobots an die Wartungseinheit weitergeleitet werden, damit Reparaturkosten und Stillstandzeiten minimiert werden.
Neben der Überwachung der physischen Zustände lässt sich aber auch die Effizienz der Cobots an ihrem derzeitigen Standort analysieren und Vorschläge für Anlagenoptimierung und -layouts erarbeiten. Weitere Optimierung von Anlagen stellen autonome, mobile Roboter dar, welche sich frei durch das Anlagengelände bewegen. Sie können mit den erfassten Videodaten das Layout des Lagers erkennen. Dadurch erkennen sie in Echtzeit Hindernisse, vermeiden Kollisionen, und navigieren sich selbst auf der schnellsten Route durch das Lager. So können mühsame und lange Transportwege einfach überbrückt werden. Dank der Deep-Learning-Technologie verbessern sich die Roboter anhand der Videodaten der Kameras. Diese können auf oder auch neben ihnen platziert sein. Cobots können ihre eigene verrichtete Arbeit bewerten. Je nachdem wie gut ein Stück zusammengebaut, eingepackt oder anderweitig verarbeitet wurde. Anhand der erhaltenen Daten der Hanwha Videotechnologie versuchen sie unterschiedliche Bewegungen und Kombinationen um jene zu finden die die effizienteste Lösung erzielt.
Digitale Revolution mit der Hanwha Videotechnologie
Digitalisierung, genauer gesagt die revolutionären Errungenschaften der jüngsten Vergangenheit und jene in naher Zukunft, wird die Effizienz von Produktions- und Fertigungslinien enorm erhöhen. Industrie 4.0, die robotergeprägte Industrie, wird durch KI-Vision, Deep-Learning, Cloud-Technologien und vielen mehr ermöglicht. Letztendlich werden sie in Kombination verwendet um Systeme intelligenter zu gestalten. So kann eine Zusammenarbeit von Mensch und Maschine in Harmonie gewährleistet werden.