Robotersteuerung mit integrierter Risikobeurteilung (Projekt IRPro)

Die Programmierung und Steuerung von Robotern ist ein wesentlicher Bestandteil der modernen industriellen Automatisierung. Roboter übernehmen zunehmend präzise, wiederholbare und oft komplexe Aufgaben in der Produktion. Durch die Programmierung erhält der Roboter spezifische Anweisungen, um Aufgaben wie Montage, Schweißen oder Materialtransport effizient auszuführen.

In einem gemeinsamen Forschungsprojekt mit dem Unternehmen voraus robotik GmbH entwickeln Forschende des Fraunhofer IFF eine Software, die bei der Risikobeurteilung von Roboteranwendungen unterstützt und deren Einsatz in der Produktion sicherer und effizienter macht. Die Software soll direkt in die Roboterprogrammierung integriert werden und so die aufwändige Risikobewertung minimieren.

Die Zusammenarbeit von Mensch und Roboter erleichtert manuelle Tätigkeiten, wirkt dem Fachkräftemangel entgegen und hilft produzierenden Unternehmen, ihre Standorte langfristig zu sichern. Für den Einsatz von Robotersystemen ist nach der europäischen Maschinenverordnung eine CE-Kennzeichnung vorgeschrieben. Ein wesentlicher Bestandteil ist dabei die Risikobeurteilung. Ein Prozess, der viel Zeit und umfangreiches Fachwissen erfordert und damit die Kosten für den Einsatz eines Roboters erhöht. Gerade für kleine und mittlere Unternehmen stellt dies ein spürbares Hemmnis bei der Automatisierung ihrer betrieblichen Abläufe dar.

Um dieser Herausforderung zu begegnen, wird im Rahmen des Forschungsprojekts »IRPro« eine Softwareassistenz zur Risikobeurteilung einer Roboteranwendung entwickelt. Diese Softwareassistenz bezieht sich auf eine Referenzapplikation. Sie wird als Demonstrator umgesetzt und in einer Studie untersucht. Dabei wird das Softwaremodul direkt in die Benutzerschnittstelle der Robotersteuerung integriert.

In einem ersten Teilprojekt sollen zunächst die Anforderungen an eine digitale Risikobewertung identifiziert werden. Hier sind vor allem die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des Fraunhofer IFF gefragt. Sie entwickeln ein Konzept für den Ablauf und die Integration der Assistenzsoftware. 

Das Konzept wird in einem eigenständig und unabhängig nutzbaren Softwaremodul zur digitalen Risikobeurteilung umgesetzt. Das Softwaremodul wird anschließend in einen Softwarestack des Projektpartners voraus robotik GmbH integriert. Der Softwarestack des Unternehmens aus Hannover ist eine hardwareagnostische Softwareplattform für die Automatisierungstechnik voraus.core.

Bei einer Umprogrammierung, zum Beispiel bei Änderungen im Produktionsprozess, ermittelt die Software auch, ob und in welchem Umfang eine neue Risikobeurteilung durchgeführt werden muss. 

Wo bisher viel Fachwissen für die Risikobeurteilung erforderlich war, steht in diesem Projekt die einfache und intuitive Anwendung der Software im Vordergrund. 

Erwartete Projektergebnisse in IRPro

• Spezifizierung einer Referenzapplikation, die einen Großteil der Eigenschaften der identifizierten Anwendungsfälle abdeckt.
• Detaillierte Konzeption einer digitalen Risikobeurteilung, die den gesetzlichen Anforderungen entspricht und den Aufwand für Nutzer:innen Nutzer minimiert.
• Modellierung einer Beschreibung der Eigenschaften, Bedingungen, Anforderungen und Maßnahmen zur Identifikation und Bewertung von Gefahren.
• Implementierung eines eigenständigen, einsatzfähigen Softwaremoduls zur Speicherung, Analyse und Auswertung der erfassten Daten.