Ziele

Im Gegensatz zu der nicht kontextsensitiven Produktionsumgebung, können Maschinen, Anlagen, und Robotersysteme in einer Cyber-Physischen Arbeitsumgebung mit Hilfe entsprechender Schlüsseltechnologien (z.B. Sensorik, intelligente Benutzungsschnittstellen, M2M Kommunikationstechniken, etc.) eine Echtzeitanpassung ihrer Arbeitsprozesse auf die Umgebungsbedingungen realisieren.

Erfolgreiche und effiziente Konzepte zur Arbeitssicherheit müssen einen aktiven, integrierten und allgegenwärtigen Schutz des Menschen gewährleisten, und gleichzeitig zu keiner Unterbrechung des Produktionsprozesses führen. Es ergibt sich ein Paradigmenwechsel, der in Cyber-Physischen Arbeitsumgebungen zum Tragen kommt: von einzelnen, passiven Schutzsystemen zu aktiven, kontextorientierten, vernetzten Schutzsystemen. Demnach stellt die Kollaboration von Mensch und Maschine (z.B. Werker und Industrieroboter) eine Notwendigkeit in Cyber-Physischen Arbeitsumgebungen dar, und führt somit zu einer ganz neuen Qualität von Schutz- und Sicherheitskonzepten.

Vernetzung

Das Ziel des Projektes InSA ist die Vernetzung der technisch allein stehenden Sicherheitskonzepte für Beschäftigte, Maschinen, Anlagen und Prozesse zu einem übergreifenden und allgegenwärtigen Schutzprinzip. Dazu werden die existierenden Sicherheitskonzepte und –techniken der verschiedenen Schutzbereiche mit Hilfe aktueller Sensorik und Kommunikationstechnik vernetzt, so dass nicht nur der einzelne Arbeiter, die einzelne Maschine oder die Anlage geschützt werden. Vielmehr wird aus dem Zusammenspiel von Arbeitern, Maschinen und Anlagen ein übergreifendes Konzept realisiert, das je nach Zustand der einzelnen aktiven Beteiligten (Mensch, Maschine, Anlage, Prozess) die entsprechend angepasste und optimale Schutzfunktion aktiviert. Mit dieser Herangehensweise des Vorhabens InSA wird die im Arbeitsschutz üblicherweise praktizierte Trennung von Gefahrenquelle und Beschäftigten mithilfe von Sicherheitstechnik, wie z.B. trennenden Schutzeinrichtungen, an die Bedürfnisse von Cyber-Physischen-Systemen angepasst. Kern dieser Entwicklung ist die Integration dynamischer Charakteristika der einzelnen beteiligten Komponenten in dieses Modell. Die einzelnen Schutzkomponenten registrieren Kontext, Situation und Status von Arbeiter, Maschine, Anlage und Prozess und aktivieren Schutzmechanismen, bevor eine Gefährdung eintreten kann

Technische Forschungsziele

  • Vernetzung u. Integration einzelner Sicherheitskonzepte und Schutzlösungen in industriellen Arbeitsumgebungen
  • Entwicklung eines persönlichen, aktiven Schutzsystems unter Berücksichtigung der Mensch-Objekt-Interaktion
  • Realisierung von kontextorientierten Services zur Risiko- und Schutzabschätzung, und zur Aktivitätsanpassung Cyber-Physischer Objekte

Wissenschaftliche Forschungsziele

  • Gestaltung eines integrierten, allgegenwärtigen Schutz- und Sicherheitskonzeptes für Cyber-Physische Arbeitsumgebungen
  • Untersuchung und Analyse der geltenden Interaktionsmechanismen zwischen Menschen und Cyber-Physischen Arbeitsumgebungen
  • Konzeption eines Kontextmodells für eine übergreifende, integrierte Schutzstrategie für Cyber-Physische Arbeitsumgebungen

Sozio-ökonomische Forschungsziele

  • Leistung eines Beitrags zur Erstellung von Arbeitsschutz Richtlinien zur Mensch-Roboter-Kooperation in Cyber-Physischen Arbeitsumgebungen
  • Nahtlose Integration der Arbeitsbereiche von Menschen und Industrierobotern → Ermöglichung der uneingeschränkten Anwesenheit des Menschen im Arbeits- und Bewegungsbereich eines Industrieroboters ohne Gefährdungen und ohne Unterbrechungen im Produktionsprozess herbeizuführen.
  • Erreichung eines Sicherheitsniveaus, welches für die Mensch-Roboter-Kollaboration gemäß DIN EN ISO 10218-2 gefordert wird.