Først levede de kun bag et hegn, men nu skal de slippes fri på fabriksgulvet, hvis danske virksomheders globale konkurrenceevne skal opretholdes og styrkes. I en føljeton over tre afsnit gør nogle af Danmarks førende eksperter og innovative virksomheder os klogere på, hvordan den nye generation af industrirobotter på en sikker måde skal kunne arbejde tættere sammen med mennesker.
Første afsnit i føljetonen forklarer, hvorfor robotsikkerhed er et højaktuelt emne.
Andet afsnit i føljetonen handler om The LEGO Groups forskning på området.
Tredje afsnit kaster lys over, hvordan SMV’en Inrotech, der er leverandør af fuldautomatiske svejserobotter, arbejder med nye løsninger inden for robotsikkerhed i MADE.
Som edderkopper firer de sig ubesværet ned fra 30 meters højde og med stor præcision igangsætter de arbejdet med at sammenvæve materiale.
Inrotech leverer og udvikler fuldautomatiske svejserobotter, der kan tilsluttes produktionslinjer, særligt inden for offshore og den tunge industri.
Her kommer den fynske virksomheds svejseteknologi til sin ret, og teknologien er eftertragtet verden over, når der f.eks. skal bygges skibe.
“Med vores svejserobotter kan virksomheder få frigivet svejsemedarbejdere til andre kritiske opgaver i produktionen,” siger Rasmus Faudel, CTO i Inrotech.
Virksomheden er optaget af, hvordan deres små, mobile robotter kan arbejde så effektivt som muligt – uden at gå på kompromis med sikkerheden. Derfor fik de hjælp i to MADE-projekter til at undersøge sikkerhedsudstyr og teknologier som kan bane vejen for, at de industrielle robotter kan fungere som cobots.
De nuværende regler for sikkerhedsudstyr er nemlig meget stramme, som beskrevet i første afsnit i føljetonen.
30 timer gav ‘gode resultater’
Inrotech søgte hjælp i et MADE Kickstartprojekt for at afprøve radar-sensorer som sikkerhedsudstyr til deres svejserobotter med 30 timers sparring fra Teknologisk Institut.
Og det førte til ‘gode resultater’, skriver Danmarks Erhvervsfremmebestyrelse, der fremhæver forløbet som en ‘succeshistorie’, der kan inspirere andre SMV’er til at afprøve robotter.
Inrotech ser et potentiale i at anvende radarsensorerne i situationer, hvor laser-sensorer er for følsomme over for f.eks. støv.
“Branchestandardiserede sikkerhedsprocedurer understøtter ikke altid mobile robotløsninger, og det har været vigtigt for os at kunne teste sikkerheden i vores eget miljø. Seniorspecialist Martin Mølbach Olsen fra Teknologisk Institut har i den sammenhæng været en fremragende sparringspartner med uvurderlige input til sikkerhedsløsningen. Nu da vi ved, at vi kan bruge sensoren, og hvordan og hvor den kan anvendes, så vil vi fremadrettet kunne benytte den til vores projekter og potentielt spare penge, da den er billigere end de sensorer, vi ellers bruger,” konkluderer udviklingsdirektør Rasmus Faudel.
Kan vi gøre andet, end at hegne det hele ind?
Det kortvarige kickstartprojekt gav Inrotech mod på at blive en del af et særligt tværfagligt projekt i forskningsplatformen MADE FAST om robotsikkerhed, hvor de fik sparring fra Teknologisk Institut og andre industrielle partnere på deres udfordring:
”Vi har en traditionel gantry-robot, der er indhegnet, men af og til har vi behov for, at operatøren går derind for at inspicere processen undervejs på en sikker måde. Vi vil gerne arbejde tættere på robotterne, men der findes ikke kameraer eller scannere i dag, der kan håndtere et skiftende miljø og genkende mennesker,” forklarer Rasmus Faudel.
Et gantry er et stort modul, der kører over metalplader, hvor robotterne firer sig ned fra, når de skal svejse. Det smarte ved de mobile robotter er, at de kan flyttes til emnerne, som kan være tonstunge komponenter til skibe eller vindmøller, i modsætningen til klassiske robotceller, hvor emnerne skal transporteres til fabrikken.
Inrotechs sensorer, der blev undersøgt i kickstartprojektet, kan måske videreudvikles, så de kan give en mere fleksibel produktion i fremtiden – f.eks. ved at opfinde løsninger inden for ansigtsgenkendelse og bevægelsesdetektering.
”Inrotechs gantry er op til 64 meter langt. Det er værd at undersøge, om robotten kan arbejde i den ene ende, mens man fylder op eller inspicerer i den anden ende. Så vil automatiseringen være meget mere brugbar og nemmere og billigere, end et hegn,” siger Johan Laursen, robotspecialist, hos Teknologisk Institut med en baggrund som robotingeniør for MIR, og leder af MADE FAST-projektet.
Det kan måske lykkes med brug af sensorer frem for hegn, lyder det:
”Vi fandt en spændende algoritme som Intel i Tyskland eksperimenterer med, men den er endnu ikke sikkerhedsgodkendt. Det ville være interessant for Inrotech, fordi den bruger et 3D-kamera til at scanne arbejdsområdet, og så kan man nå et større område, end ved mere traditionelt 2D-kamera. Via punktskyer kan algoritmen vurderer, om der kommer udslag, som robotten skal tage højde for,” siger Johan Laursen.
Behov for fleksible sikkerhedsløsninger
I øjeblikket sker inspiceringer af arbejdet ved at stoppe alle maskiner, men her er der også sikkerhedshensyn at tage højde for, lyder det fra Inrotech:
“Operatøren har måske en fjernbetjening med kabler med ind bag hegnet, og dem kan man let falde over. Så det tilføjer egentlig bare flere risici at gøre det på den måde. Derfor har vi behov for nogle nye løsninger, så sikkerheden altid er i top,” vurderer Rasmus Faudel.
Og det er vigtigt altid at følge reglerne og sikkerhedsanvisningerne, fastslår David Brandt, Technology Officer hos Universal Robots:
”Ulykker med robotter sker ofte, når mennesker omgår sikkerhedsregler og f.eks. kravler over et hegn til robotter eller bevidst slår sikkerheds-sensorer fra. Det taler til fordel for at skifte mod mere fleksible løsninger, hvor sikkerheden er intern – altså indbygget som en del af robottens programmering – frem for en ekstern sikkerhed i form af et hegn,” vurderer David, der er medlem af Dansk Standards udvalg for robotik S-850 og en del af ISO’s internationale komité for industristandarder.
Skift mellem to hastigheder
I MADE FAST-projektet bliver der eksperimenteret med nye løsninger:
”Vi fik hjælp af Teknologisk Institut til at se på en trådløs nødstop-funktion, som så gør, at hastigheden på robotterne bliver droslet endnu mere ned, mens man er inde bag hegnet,” forklarer Rasmus Faudel.
Denne funktion sætter robotterne i en sikker tilstand, men der mangler fortsat bevis for, at svejserobotterne kan udføre deres arbejde med samme kvalitet, lyder det fra lederen af projektet:
”Vi vil gerne udvikle et proof-of-concept, der viser – at det ikke er et problem for robotternes arbejde at kunne skifte mellem to hastigheder, og at de fortsat holder deres baner i produktionen. I dag kan man gøre det meget statisk, men det er sjældent det bliver brugt, så vi vil gerne udvikle et program, der kan give en helt anden fleksibilitet,” forklarer Johan Laursen, robotspecialist hos Teknologisk.
Inrotech vil gerne have teknologier, der kan adopteres til eksisterende arbejdsmiljøer som AI-systemer, der kan kobles på de traditionelle industrirobotter:
“Drømmen er at have nogle kameraer der afkoder omgivelserne løbende, så svejserobotten kun svejser, når der ikke er nogen mennesker i nærheden,” siger Rasmus Faudel.
Drømmen er at have nogle kameraer der afkoder omgivelserne løbende, så svejserobotten kun svejser, når der ikke er nogen mennesker i nærheden,
Rasmus Faudel, CTO i Inrotech
Og den tilgang giver ’absolut god mening’, hvis man spørger Henrik Gordon Petersen, professor i robotteknologi på Syddansk Universitet, der i de sidste fire år har ledet indsatsen ’Agile produktionssystemer’ i MADE FAST.
Robotterne skal have bedre sanser
Hvis vi anskuer problemet gennem et par sikkerhedsbriller, er det muligt at variere hastigheden på robotterne med intelligente systemer, selvom det er en udfordring at dokumentere sikkerheden for udstyr, når vi snakker AI:
”Hvis du kan overvåge, hvor robotten og brugerne er på en sikker måde, så må svejserobotten gerne arbejde tæt på. Der kommer en ny revision af standarden omkring nytår, hvor rammerne omkring AI bliver mere tydeligere,” forklarer David Brandt, der har en ph.d. i Robotics fra Syddansk Universitet med speciale i netop AI.
Han tror på, at der er et gennembrud på vej, men det kræver nye opfindelser:
”Jeg tror, vi vil se et skifte de kommende år hen mod større, tungere og hurtigere kollaborative robotter, der har sikkerhedsudstyr som giver dem langt bedre sanser end i dag, så de forhåbentlig kan indgå i et fleksibelt arbejdsmiljø. Det kræver dog nogle landvindinger inden for sensorteknologi og den rette sikkerhedsdokumentation,” fastslår han.
MADE FAST-projektet forventer at have en demonstrator klar ved årets udgang. Måske er der ikke så længe til, at industrirobotterne bryder ud af hegnet.
Robotterne skal have bedre sanser
Hvis vi anskuer problemet gennem et par sikkerhedsbriller, er det muligt at variere hastigheden på robotterne med intelligente systemer, selvom det er en udfordring at dokumentere sikkerheden for udstyr, når vi snakker AI:
”Hvis du kan overvåge, hvor robotten og brugerne er på en sikker måde, så må svejserobotten gerne arbejde tæt på. Der kommer en ny revision af standarden omkring nytår, hvor rammerne omkring AI bliver mere tydeligere,” forklarer David Brandt, der har en ph.d. i Robotics fra Syddansk Universitet med speciale i netop AI.
Han tror på, at der er et gennembrud på vej, men det kræver nye opfindelser:
”Jeg tror, vi vil se et skifte de kommende år hen mod større, tungere og hurtigere kollaborative robotter, der har sikkerhedsudstyr som giver dem langt bedre sanser end i dag, så de forhåbentlig kan indgå i et fleksibelt arbejdsmiljø. Det kræver dog nogle landvindinger inden for sensorteknologi og den rette sikkerhedsdokumentation,” fastslår han.
MADE FAST-projektet forventer at have en demonstrator klar ved årets udgang. Måske er der ikke så længe til, at industrirobotterne bryder ud af hegnet.
Om Inrotech
Den fynske virksomhed leverer og udvikler fuldautomatiske svejserobotter, der kan tilsluttes produktionslinjer, særligt inden for skibsbygning, offshore og den tunge industri og udføre komplekse svejsninger
Inrotech har både mobile robotter og traditionelle industrirobotter, der er indhegnet.
Udover det danske marked er særligt det amerikanske marked interesseret i virksomhedens svejseløsninger, fordi der har været mangel på amerikanske svejsere til flere skibsværfter.
I starten af juni 2024 kunne Inrotech sammen med repræsentanter for amerikanske Lincoln Electric fortælle, at den var blevet en del af den store koncern med 13.000 ansatte og hovedsæde i Cleveland, Ohio.
