Eine gute Wartung und regelmäßige Inspektionen sind das A und O für einen reibungslosen Betrieb — das gilt für Ein-Mann-Unternehmen genauso wie für Großkonzerne. Durch regelmäßige und gründliche Inspektionen können Störungen, Abnutzungserscheinungen und Mängel frühzeitig erkannt und proaktiv reagiert werden, wodurch Produktionsausfälle vermieden werden. Das erhöht nicht nur die Betriebssicherheit, sondern spart auch Zeit und Geld. Einerseits sind solche Inspektionen Routineaufgaben, andererseits erfordern sie ein Höchstmaß an Genauigkeit, Beständigkeit und Zuverlässigkeit, um Sicherheits-, Umwelt- und Leistungsstandards zu erfüllen. Und sie sind zeitaufwändig, insbesondere in weitläufigen Industrieanlagen, was bedeutet, dass die Personalressourcen in hohem Maße gebunden sind. Vor dem Hintergrund eines zunehmenden Fachkräftemangels in den kommenden Jahren sind neue Lösungen gefragt. An dieser Stelle kommt die automatisierte industrielle Inspektion durch autonome mobile Roboter ins Spiel.
Roboter: Nicht nur Werkzeuge, sondern auch Mitarbeiter des Inspektionsteams
Die demografischen Zahlen der kommenden Jahre zeichnen ein düsteres Bild: Angesichts des Eintritts der Babyboomer in das Rentenalter wird laut Forbes bis 2030 etwa ein Drittel der Belegschaft in den Ruhestand gehen. Laut einer Umfrage des VDMA sind es vor allem Experten wie Ingenieure (78 Prozent), deren Arbeit und Erfahrung in Zukunft verloren gehen werden. Das posiert große Herausforderungen für Industrieunternehmen, denn ohne ausreichend geschultes Personal sind sie kaum in der Lage, regelmäßige Inspektionsroutinen zuverlässig aufrechtzuerhalten. Automatisierte Inspektionslösungen können hier Abhilfe schaffen, doch diese müssen entweder von Grund auf im Unternehmen eingeführt oder in bereits bestehende Systeme integriert werden. Unternehmen sind daher auf ganzheitliche Lösungen angewiesen, die nahtlos eingeführt werden können und innerhalb kürzester Zeit einsatzbereit sind. Digitale Lösungen, die ausschließlich auf IoT-Sensoren basieren, bieten nur begrenzte Abhilfe. Der Grund: Neben der sehr teuren Sensortechnik müssen Investitionen in eine entsprechende IoT-Netzwerkinfrastruktur für die Energieversorgung und Übertragung von Daten getätigt werden. Darüber hinaus müssen auch diese IoT-Sensoren regelmäßig überwacht werden.
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Die kosteneffizientere Alternative für eine konsistente und zuverlässige Anlagenüberwachung: Autonome Inspektion mit mobilen Robotern. Roboter, die mit der entsprechenden Software und Sensortechnologie ausgestattet sind, sind in der Lage, vordefinierte Inspektionsrunden völlig autonom durchzuführen, hochwertige Daten zu sammeln und verwertbare Informationen bereitzustellen. Anstatt eine ganze Industrieanlage mit Hunderten oder Tausenden neuer digitaler Sensoren ausstatten zu müssen, profitieren Unternehmen hier vom Roboter als mobiles Sensorzentrum. Auf diese Weise sind Industrien in der Lage, qualitativ hochwertige Inspektionszyklen aufrechtzuerhalten und gleichzeitig die Mitarbeiter von sich wiederholenden und daher fehleranfälligen Aufgaben zu entlasten und gleichzeitig zu verhindern, dass sie in potenziell schädlichen Arbeitsumgebungen eingesetzt werden.
Komplettlösung für die Inspektion von Industrierobotern
Das Herzstück einer automatisierten Roboterinspektionslösung ist eine Softwareplattform das drei wesentliche Komponenten kombiniert, um den Eigentümern von Vermögenswerten sofort einen Mehrwert zu bieten. Ein hardwareunabhängiges Robotersteuerungssystem bietet die Flexibilität, die bei der Auswahl von Robotern erforderlich ist, um genau die richtige Hardware für den individuellen Anwendungsfall jedes Anlagenbesitzers zu finden. Das Cloud-basierte Flottenmanagement ermöglicht es Unternehmen, den Überblick zu behalten und eine gemischte Flotte verschiedener industrieller Inspektionsroboter gleichzeitig zu steuern — sowohl vor Ort als auch aus der Ferne. Die KI-gestützte Datenanalyse für industrielle Inspektionsaufgaben stellt letztlich sicher, dass der Roboter nicht nur Inspektionsdaten sammelt, sondern sie auch analysiert und sie in verwertbare Informationen für Anlagenbesitzer umwandelt.
Die Roboter, die mit Kameras und allen notwendigen Sensoren ausgestattet sind, werden zunächst manuell trainiert, indem sie entlang der Inspektionsrunde zu allen relevanten Inspektionspunkten geführt werden. Diese Punkte werden in der Benutzeroberfläche benannt, gespeichert und in einigen Fällen mit Zielwerten gespeichert. Der Bediener kann dann die zu überwachenden Inspektionspunkte auswählen, indem er auf die Punkte im digitalen Zwilling (oder auf der 3D-Karte) des Standorts klickt. Sobald die Punkte oder Anlagen auf der standortspezifischen Benutzeroberfläche ausgewählt wurden, bewegt sich der Roboter autonom durch den Standort und sammelt Informationen von diesen Punkten. Dank der neuesten Funktion haben die Bediener die Anlagenüberwachung buchstäblich zur Hand. Klicken und Inspizieren. Während der Durchführung der Inspektionsrunde liest der Roboter die Werte der vordefinierten Messpunkte und analysiert die Daten durch KI-gestützte Fähigkeitenund liefert den Besitzern von Vermögenswerten über eine verschlüsselte Verbindung verwertbare Informationen.
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Nehmen wir als kurzes praktisches Beispiel den Anwendungsfall der Drucküberwachung durch Ablesen von Manometern. Da für das Bild des Manometers immer noch ein Mensch den tatsächlichen Wert ablesen müsste, liest der Roboter das Manometer nicht nur mithilfe unserer KI-Fähigkeit ab, sondern leitet den Messwert auch mit einer Handlungsempfehlung an den zuständigen Mitarbeiter weiter. Wenn der Wert beispielsweise einen kritischen Wert überschreitet, sendet der Roboter ein Alarmsignal an den Bediener, damit dieser entsprechend reagieren kann.
Für eine noch effizientere Nutzung ist die Inspektionsumgebung mit einem digitalen Zwilling oder einer 3D-Karte des Standorts verbunden. Der Anwender profitiert somit von der manuellen Befehlseingabe, um bestimmte Inspektionspunkte genauer untersuchen zu können. Der Roboter findet dann automatisch seinen Weg dorthin und führt Inspektionsaufgaben bei Bedarf aus. Ein großer Vorteil dabei ist, dass die Mitarbeiter den Roboter im Falle einer Fehlfunktion aus der Ferne zu dem zu inspizierenden Punkt bewegen und über die Sensoren und Kameras wichtige Informationen über die Situation erhalten können. Auf diese Weise schützen mobile Roboter die Arbeiter auch vor schwierigen Situationen wie widrigen Wetterbedingungen und davor, in einer potenziell gefährlichen Situation im Werk zu bleiben.
Auswahl des richtigen Roboters für industrielle Inspektionen
Angesichts des umfangreichen Umfangs an Inspektionsaufgaben in unterschiedlichen Umgebungen gibt es keine Standardlösung, wenn es um Roboter geht. Jede Industrieanlage ist anders konzipiert und hat daher individuelle Bedürfnisse und unterschiedliche Anforderungen an eine autonome Roboterinspektionslösung — insbesondere im Hinblick auf die verwendete Hardware. Die Industrie ist daher gut beraten, die Infrastruktur des Standorts sowie die vorhandenen manuellen Inspektionswege genau unter die Lupe zu nehmen, bevor sie sich für eine automatisierte Inspektionslösung entscheiden und diese implementieren. Diese Routen werden in der Regel unter Berücksichtigung der Menschen konzipiert, weshalb die Industrie die Wahl des Roboters entsprechend treffen sollte.
Bei mehrstöckigen Einrichtungen, in denen die Inspektionsrunden aus Treppen bestehen, sind vierbeinige Laufroboter eine gute Wahl. Besteht die Industrie dagegen aus explosionsgefährdeten ATEX- und IECEx-Zonen, die überwacht werden müssen, sollten funkengeschützte Roboter eingesetzt werden, die speziell für solche Umgebungen zertifiziert sind, wie z. B. der EXR-2 von ExRobotics. Und wenn es Inspektionspunkte gibt, die nur über eine Leiter zu erreichen sind oder sich außerhalb der Kamerareichweite befinden, dann sind Drohnen eine sinnvolle Ergänzung der Inspektionsroboterflotte. Die hardwareunabhängig Die Inspektionslösung von Energy Robotics ermöglicht es Anlagenbesitzern, eine gemischte Flotte verschiedener Roboter, die an bestimmte Umgebungen und Aufgaben angepasst sind, an Bord zu nehmen und sie alle über eine einzige Plattform zu steuern.
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Nicht nur der Roboter selbst, sondern auch die verwendete Sensortechnologie muss an die individuelle Anwendung des Anlagenbesitzers angepasst werden. Optische Kameras ermöglichen es dem Roboter, Displays und Messgeräte zu lesen, wohingegen Wärmebildkameras Defekte an Rohrleitungen und Temperaturniveaus erkennen können. Die gesammelten Daten können verwendet werden, um Anomalien wie zu hohe Temperaturen, Leckagen oder Verunreinigungen frühzeitig zu erkennen. Zusätzlich können auch Durchflussraten und Druckwerte ausgelesen werden. Sensoren, beispielsweise zur Erkennung von Gasen oder anderen empfindlichen Substanzen, sorgen dafür, dass Leckagen von Gefahrstoffen frühzeitig erkannt werden.
Die Zukunft der industriellen Inspektion ist mobil und autonom
Höhere Prozesseffizienz bei reduzierten Ausfallzeiten, mehr Arbeitssicherheit und intelligente Datenanalyse — all dies sind starke Argumente für den Einsatz autonomer Roboterinspektionslösungen in Industrieanlagen. Autonome Roboter erledigen Inspektionsaufgaben zuverlässig und mit gleichbleibender Qualität in anspruchsvollen Umgebungen und zeichnen alle relevanten Daten auf. Sie nutzen auch die Möglichkeiten der künstlichen Intelligenz und des maschinellen Lernens, um die erfassten Daten zu analysieren und sie in geschäftskritische Informationen umzuwandeln. Und für die Mitarbeiter sind autonome Roboter ein wahrer Segen. Anstatt langweiligen und mühsamen Aufgaben in gesundheitsgefährdenden Umgebungen nachzugehen, können sich die Mitarbeiter auf andere, wichtigere und erfüllendere Aufgaben konzentrieren. Darin liegt der wahre Wert der industriellen Automatisierung — und auch darin, wie das Konzept von Industrie 4.0 wird real.
