28/08/2020
Door Ad Spijkers
Onderzoekers van Fraunhofer-IWU en Coboworx hebben een manier gevonden om de tijd te verkorten voor complexe certificeringen die de veiligheid van medewerkers garanderen.
De beveiligingstesten vinden virtueel plaats met een zogenaamde digital twin. Het echte systeem hoeft hiervoor niet te worden opgezet, want alle robotbewegingen worden op de computer in kaart gebracht. Zo kunnen certificeringen optimaal worden voorbereid.
Certificatie zorgt ervoor dat dergelijke collaboratieve robots (cobots) geen gevaar opleveren voor medewerkers. Het is meestal een langdurig en duur proces omdat de eisen hoog zijn. Daarom zochten de onderzoekers naar manieren om de procedure sneller en efficiënter te maken. Hun oplossing is om een digitale tweeling te gebruiken. Hierdoor kunnen ze de veiligheidstesten uitvoeren terwijl de robots nog in opbouw zijn. Zo kan een groot aantal mogelijke verkeerde routes en logische fouten in een vroeg stadium worden onderkend.
Digital twin
Startup Coboworx in Dresden levert het model van een cobot en de nodige besturingsprogramma's. Vervolgens evalueren de wetenschappers aan het Fraunhofer-Institut für Werkzeugmaschinen und Umformtechnik (IWU) in een virtuele omgeving de geplande bewegingen, veiligheidsfuncties en uitschakelroutines van de cobots. Het doel is om vooraf ongeschikte - en dus potentieel voor mensen gevaarlijke - besturingsprogramma's te traceren of aan te passen. Daarnaast is het met de simulatie mogelijk om de koppeling van noodstoproutines en veiligheidssystemen (eindschakelaars, lichtschermen) te optimaliseren en zo veilige maar efficiënte productiesystemen te creëren met robots.
Het voordeel voor system integrators ligt in het feit dat het achteraf inbouwen van de echte applicatie en de daaruit voortvloeiende vertraging bij de definitieve veiligheidsgoedkeuring kan worden vermeden. De gebruikte simulatiesoftware (ISG Virtuos ) is afkomstig van ISG Industrielle Steuerungstechnik uit Stuttgart.
Digital twins kunnen niet alleen in de productie worden gebruikt voor certificeringen en beveiligingstests. Ze maken het ook mogelijk om productieprocessen te controleren en voorspellingen te doen over de productkwaliteit omdat ze de interactie van de machines tijdens het fabricageproces vooraf zichtbaar maken. Zelfs de volledige planning van productiesystemen en virtuele inbedrijfstelling vanuit het thuiskantoor zijn mogelijk - een scenario dat significant kan worden in geval van lockdowns.
Foto: ISG