Sicherheitssensoren, die besten Technologien für die Industrie 4.0

Durch die Integration von Sicherheitssensoren optimieren AGVs und AMRs die Lade- und Transportvorgänge. Sie garantieren die Erkennung der Umgebung und die Sicherheit der Personen.

Um den Anforderungen des Marktes gerecht zu werden, müssen Unternehmen ihre Produktionszeiten verkürzen und die Qualität und Quantität erhöhen. Dies führt jedoch oft zu einer erhöhten betrieblichen Effizienz auf Kosten der Sicherheit der Mitarbeiter. Zur Lösung dieser Herausforderung setzen Unternehmen auf AMRs (Autonomous Mobile Robots), die durch ihre Integration von Sicherheitssensoren zu einer der effektivsten und zuverlässigsten Technologien für Industrie 4.0 geworden sind.

In der Logistikbranche ist es ebenso wichtig geworden, schnell und flexibel auf Änderungen zu reagieren, wie es in der Produktion der Fall ist. AMRs sind eine attraktive Alternative zu Gabelstaplern, da sie in der Lage sind, Paletten in dynamischen Umgebungen vollständig autonom aufzunehmen, zu transportieren und auszuliefern. Zudem entlasten sie Mitarbeiter von risikoreichen Aufgaben. Dank der intelligenten Sicherheitssensoren können AMRs autonom navigieren und sich in ihrer Umgebung bewegen, ohne dass sie von einem Bediener überwacht werden müssen oder einer vorgegebenen Route folgen müssen. So sind sie in der Lage, den vielen Herausforderungen zu begegnen, denen sie ausgesetzt sind. Für mobile Roboter bedeutet Bewegung eine Herausforderung, da die Anforderungen an sie sehr komplex sind.

Sicherheitssensoren für die Navigation in der Arbeitsumgebung

Mobile Plattformen und AMRs bewegen sich automatisch und autonom zwischen verschiedenen Punkten in der Produktions- oder Logistikumgebung. Smart-Sensoren unterstützen die mobilen Roboter bei der Lokalisierung, Kartierung und Navigation, sowie bei Koordinations- und Andockmanövern, und ermöglichen somit Flexibilität und Freiheit bei der Positionierung.

Jedoch erfordert die Bewegung im freien Raum noch mehr. Spezielle Sicherheitssensoren sind notwendig, um die Fahrzeuge an die jeweilige Fahrsituation anzupassen, wie z.B. bei Kurvenfahrten, abweichenden Hindernissen, Regen oder Schnee, und um Kollisionen zu vermeiden. Dies stellt eine der größten Herausforderungen für die AMRs dar, da jede Fahrzeugkollision zusätzliche Kosten durch Ausfallzeiten und Reparaturen verursacht.

Das Angebot an Sicherheitssensorlösungen für AMRs ist sehr breit, skalierbar und modular, von einfachen bis hin zu High-End-Anwendungen, die auf LiDAR, Encodern, Vision-Sensoren, RFID-Schreib-Lesegeräten oder Ultraschall basieren. Jede Lösung wird individuell an die Kundenbedürfnisse angepasst, um eine zuverlässige Lokalisierung, Positionierung oder Lasthandhabung zu gewährleisten.

Sicherheitssensoren für die Umgebungserfassung: Mensch-Roboter-Kooperation

In Arbeitsumgebungen, in denen Menschen und mobile Plattformen zusammenarbeiten, ist eine sichere und gefahrlose Zusammenarbeit zwischen Mensch und Roboter unerlässlich. Mobile Roboter müssen in der Lage sein, statischen und beweglichen Objekten auszuweichen und ihre Umgebung stets zu erkennen. Sicherheitssensoren ermöglichen es den Robotern, Hindernisse und Personen auf ihrem Weg zu erkennen und sicher um sie herum zu navigieren. Wenn Hindernisse zu nah kommen, besteht die Möglichkeit, die Aktivitäten zu unterbrechen. Umgebungserfassungslösungen auf der Basis von Sicherheitssensoren wie Lichtvorhängen und Sicherheitslaserscannern gewährleisten eine zuverlässige Datenauslesung, selbst unter rauen Umgebungsbedingungen. Encoder sowie 2D- und 3D-Sensoren stellen funktionale, mechanische, elektrische und Bewegungssicherheit sicher, ermöglichen die Absicherung von Bereichen, Zugängen und Gefahrenstellen und vermeiden mögliche Kollisionen zwischen Objekten und Bedienern oder zwischen automatischen Handhabungssystemen.

Autonome mobile Roboter tragen auch zur Sicherheit des Personals bei, indem sie sich wiederholende und risikoreiche Aufgaben in weniger gesunden und gefährlicheren Umgebungen übernehmen und es so in die Lage versetzen, mehr wertschöpfende Funktionen unter sichereren Bedingungen auszuführen. Die Verringerung des Kollisionsrisikos ist hierbei ein wichtiger Faktor.

Sicherheitssensoren für Industrie 4.0

„Sicherheit zuerst“ sollte das Leitmotiv für zukunftsorientierte Unternehmen sein. Eine Entwicklung zeichnet sich ab, in der Fertigungsanlagen zunehmend von der sogenannten Human Robot Collaboration (HRC) geprägt sein werden. Dabei handelt es sich um eine gemeinsame Nutzung von Arbeitsbereichen durch menschliche Bediener, Roboter und autonome Fahrsysteme. In diesem Kontext ist die Einführung geeigneter Sicherheitswerkzeuge von entscheidender Bedeutung, um eine reibungslose Zusammenarbeit zwischen Mensch und Maschine zu ermöglichen. Sicherheitssensoren sind hierbei unverzichtbar, da sie Risiken mindern und dabei helfen, die Required Performance Level (PLr) in Bezug auf Bewegung, Geschwindigkeit und Rotation gemäss den geltenden Vorschriften für mobile Roboteranwendungen zu erreichen. Die Performance Level, welche von PLa (niedrig) bis PLe (hoch) reichen, sind in der ISO 13849-1 definiert und sollten stets berücksichtigt werden.

Sicherheitssensoren sind entscheidend, um mobile Anwendungen wie Plattformen, AGVs und AMRs bei der Ortung und Vermeidung von Kollisionen zu unterstützen.

Die Sicherheitssensoren müssen gegenüber Sonnen- oder Umgebungslicht, Schmutz und Staub sehr widerstandsfähig sein, um Objekte und Personen zuverlässig zu erkennen. Dank innovativer Scan-Technologien und -Lösungen können Sicherheitssensoren auch unter schwierigen Umgebungsbedingungen Positionen aus der Ferne erkennen.

Durch den Einsatz geeigneter Sicherheitssensoren wird das Gesamtrisiko für Mitarbeiter und Maschinen verringert, um eine sichere und zuverlässige Umgebung mit hoher Produktivität aufrechtzuerhalten. Sie können beispielsweise das Safe EFI-pro-System von SICK verwenden, das speziell für mobile Anwendungen wie AGVs und AMRs entwickelt wurde.

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