Bu yılki Automatica fuarında, Fraunhofer Enstitüsü Üretim Teknolojisi ve Otomasyon IPA, yapay zeka (AI) sayesinde robotların planlanmasını, programlanmasını ve eğitilmesini büyük ölçüde basitleştiren ve hızlandıran birçok çözüm sunuyor. 24-27 Haziran 2025 tarihlerinde A4 salonunda 314 numaralı standında görülebilir.
Üretim alanında, temiz odada veya laboratuvarlarda: Artık her yerde robotlar ve diğer otomasyon bileşenleri kullanılmakta ve çoğunlukla tekrarlayan, fiziksel olarak zorlayıcı veya tehlikeli görevlerde destek sağlamaktadır. Ancak, kurulum, programlama ve ayarlama işlemleri genellikle çok zaman almaktadır. Bu nedenle büyük hedef 'Otomasyonun Otomasyonu'dur. Bu, uygun araçlarla kurulum ve devreye almanın daha önceki süreçlerden çok daha otomatik hale gelmesi anlamına gelir, bu da zaman ve maliyet tasarrufu sağlar.
Fraunhofer IPA, 24-27 Haziran 2025 tarihlerinde Münih'teki Automatica'da, AI teknolojileri kullanarak robotların planlanmasını, programlanmasını ve eğitilmesini büyük ölçüde basitleştiren ve hızlandıran birçok çözümü sergileyecek, bu süreçleri (kısmen) otomatikleştirerek.
Tüm makineler ve tesisler için bir yazılım çerçevesi
Fraunhofer IPA'daki Üretim için IT Mimarileri araştırma ekibinden David Breunig liderliğindeki bilim insanları, şirketlerin tüm üretim süreçlerini otomatikleştirmelerine olanak tanıyan bir yazılım çerçevesi geliştirdi. Daha önce makinelerin ve tesislerin işletimini düzenleyen programlanabilir kontrol sistemleri (SPS), fabrikalarda büyük miktarlarda kullanılmakta ve gereksiz hale gelebilir.
'Bugün bir yerleşik üreticinin SPS'sini satın alan biri, o üreticinin donanımına, geliştirme ortamına ve programlama diline bağımlı hale geliyor' diyor Breunig, 've tam olarak bunu yazılım çerçevemizle değiştirmek istiyoruz.'
Bu yazılım tanımlı otomasyonun nasıl çalıştığını göstermek için Breunig ve ekibi, çerçevenin işleyişini ve kullanımını gösteren bir gösterim cihazı kurdu. Ziyaretçiler, Automatica'da ekranda yazılım çerçevesinin çeşitli modüllerini tanıyabilir ve kendi otomasyon projelerini oluşturabilir veya optimize edebilir.
Bir meslektaşı ve iki meslektaşı ile birlikte Breunig, yazılım çerçevesi ile kendi işini kurmayı planlıyor. Yeni girişimleri retavi GmbH, yıl sonunda resmi olarak faaliyete geçecek.
Esnek bir şekilde kullanılabilen akıllı mobil manipülatörler
İnsansı robotlar şu anda medyada büyük ilgi görüyor ve Automatica'da da önemli bir rol oynayacak. Fraunhofer IPA'nın 'Öğrenen Sistemler ve Bilişsel Robotik' AI İlerleme Merkezi kapsamında yaptığı bir çalışmaya göre, birçok şirket robotların insan gibi yürüyebilmesine pek ilgi duymuyor. Bunun yerine, görüşülen uzmanlar, insansı nesnelerin bir insan gibi esnek bir şekilde kavrayabilmesinin en büyük potansiyel olduğunu düşünüyor. İşte bu noktada Fraunhofer IPA'nın güncel bir geliştirmesi devreye giriyor. Bir robot elinin birçok serbestlik derecesi nedeniyle, bu kavrama işlemleri için robotları kapsamlı bir şekilde programlamak verimli değildir. Bu durumu aşmak için Fraunhofer IPA, karmaşık kavrama ve işleme hareketlerini hızlı ve sezgisel bir şekilde öğrenme yöntemlerini araştırıyor.
Kavrama işlemleri, örneğin bir simülasyonda ve Derin Pekiştirmeli Öğrenme ile öğretilebilir. Burada odak noktası sadece robot ellerinin kontrolü değil, aynı zamanda tam kapsamlı esnek robot sistemleri için yeni uygulamaların sezgisel olarak öğretimi ve öğrenilmesidir - çoklu kollar ve kavrayıcıları olan mobil çok amaçlı platformlar dahil. Bunun için taklit öğrenme ve 'temel modeller' gibi modern yöntemler kullanılmaktadır. Doğal dil talimatları, teleoperatif uygulamalar ve insan tarafından gösterilen süreçler kullanılarak robot yetenekleri verimli bir şekilde aktarılmaktadır.
Standdaki gösterim cihazı, teknolojinin seçilmiş yönlerine pratik bir bakış sunmakta ve güncel araştırmadan merkezi fikirlerin uygulamaya nasıl aktarılabileceğini örneklemektedir. Ayrıca, güncel taklit öğrenme yöntemleri ve temel modellerin zorlukları hakkında daha fazla bilgi edinme fırsatı sunmakta ve hibrit bir yaklaşımın mevcut boşlukları nasıl hedefli bir şekilde kapatabileceği konusunda bilgi vermektedir; bu yaklaşım, kanıtlanmış, parametrelenebilir robot yeteneklerini öğrenme tabanlı yöntemlerle birleştirmektedir.
Sıvıların işlenmesi ve dozajı için esnek laboratuvar robotları
Devam eden nitelikli iş gücü eksikliği laboratuvarlar ve tıbbi tesisler üzerinde de etkili olmaktadır. Mevcut personel, günlük iş zamanının büyük bir kısmını, daha yüksek değerli, değer yaratan faaliyetleri geciktiren monoton rutin görevlerle harcamaktadır. Bu nedenle, bu ortamda otomasyon çözümlerine büyük talep vardır. Ancak, 'standart bir sistem' genellikle uygun değildir çünkü görevler ve işlenmesi gereken nesneler çeşitlidir.
Bu nedenle Fraunhofer IPA, otonom çalışan laboratuvar robotları için uyarlanabilir bir yazılım kiti geliştirmektedir; bu, bu tür rutin işleri verimli bir şekilde otomatikleştirmeyi mümkün kılmaktadır. Örneğin, robotların süreçle ilgili tüketim maddelerini toplaması, kimyasalları veya örnekleri bağımsız bir şekilde dozajlaması, hassas örnekleri 'just in time' soğuk veya sıcak dolaplardan temin etmesi veya perspektif olarak deneyleri tamamen bağımsız bir şekilde gerçekleştirmesi sağlanmalıdır. Bunun için robotun, çeşitli kapları bulma ve kavrama, çeşitli sıvıların ve katıların hassas bir şekilde tartılması, dolapları ve kapıları açma ve otonom navigasyonu gibi görevleri yerine getirmesi gerekmektedir.
Fraunhofer IPA, Automatica'da, farklı viskozitelerdeki sıvıları otomatik olarak dozajlayabilen ve belirli hedef kaplara ayırabilen bir gösterim cihazının mevcut geliştirme aşamasını sergilemektedir.
Güvenli insan-robot işbirliğini yarı otomatik olarak gerçekleştirmek
Modern otomasyon çözümleri, küçük parti boyutları nedeniyle mümkün olduğunca esnek bir şekilde kullanılabilir olmalıdır. Ancak bu, güvenlik önlemlerinin sürekli olarak ayarlanması gerektiği anlamına gelir. Bunun için temel, risk değerlendirmesi ve CE işareti verme süreçleri gereklidir - bu iki süreç şu anda hala çok zaman alıcıdır ve çok fazla uzman bilgisi gerektirmektedir. Bu nedenle Fraunhofer IPA, hem planlama hem de kullanım aşamaları için güvenlik tasarımını basitleştiren ve hızlandıran araçlar geliştirmiştir.
Fuar sergisi 'CARA', güvenlik tasarımında kapsamlı bir destek sağlayan bir planlama aracı olarak hizmet etmektedir. Uzmanlara, bir 3D simülasyonu ile, bir tesisin devreye alınmasından önce gerekli tüm güvenlik önlemlerini altı adımda planlayıp uygulamalarına yardımcı olmaktadır. CARA, potansiyel tehlikeler, güvenlik mesafeleri ve insan-makine arasındaki olası etkileşim gibi parametreleri dikkate almaktadır. Çarpışma ve sıkışma tehlikeleri otomatik olarak tanımlanmaktadır. Ardından, araç risk azaltma önlemleri için önerilerde bulunmaktadır.
Planlama aşamasında, Fraunhofer IPA tarafından geliştirilen otomatik test standında belirlenen çarpışma modelleri yardımcı olmaktadır. Bu modeller, olası çarpışmalarda maksimum izin verilen kuvvetlerin ve basınçların robotun hızlarını ve döngü sürelerini sınırlayabileceği ve böylece sistemin performansını azaltabileceği zorluğunu ele almaktadır. Ancak, işletme sırasında ortaya çıkan kuvvetlerin matematiksel olarak hesaplanması zordur. Bir kez oluşturulduğunda, çarpışma modelleri, performansı planlama aşamasında hassas bir şekilde değerlendirmeyi mümkün kılar. CARA bu modellere başvurabilir.
Yeni bir kullanıcı arayüzü ile sezgisel robot programlama
Robot programlama, hala bir uygulamanın verimli bir şekilde kurulumu veya yeniden yapılandırılması söz konusu olduğunda genellikle bir darboğazdır. Bunun için gerekli uzmanlığın nasıl azaltılabileceği ve robotların yüksek çeşitlilikte zaman verimli bir şekilde nasıl programlanabileceği, fuar standında simüle edilmiş bir sökme uygulaması örneği ile gösterilmektedir. Kullanıcı arayüzü, bireysel becerileri, yani robot yeteneklerini, tam bir görev oluşturmak için bir araya getirmeyi mümkün kılar.
Bunun için Fraunhofer IPA'nın 'pitasc' yazılımından gelen beceri bileşenleri kullanılmaktadır; bu bileşenler, programlama bilgisi olmadan uygulamaya özel bir şekilde bir araya getirilebilir ve birleştirilebilir.
Yüksek saflıkta otomasyon: 2ndSCIN ve Tested Device
2ndSCIN, robotları ve diğer hareketli otomasyon bileşenlerini ultra saf üretim için kullanılabilir hale getiren patentli bir koruyucu örtüdür. Örtü, insan derisinin işleyişine benzer şekilde tasarlanmış geçirgen, hareketli ve çok katmanlı bir tekstilden oluşmaktadır. Tekstil katmanı, sürekli olarak parçacık konsantrasyonu, kimyasal kontaminasyon, basınç veya nem gibi parametreleri ölçen sensörlerle donatılmıştır.
Yapay zeka tabanlı algoritmalar bu sensör verilerini analiz eder ve örneğin öngörücü bakım sağlar. Uygulamaya bağlı olarak, iki veya daha fazla tekstil katmanı üst üste gelebilir ve aralarına ayırıcılar yerleştirilebilir.
Aralıklarda, örneğin hava emilebilir veya yönlendirilebilir. Böylece, çevreden veya otomasyon bileşeninden kaynaklanan parçacıklar temizlenebilir. Sistemin aralıklarına özel gazların verilmesi, örneğin sterilizasyonunu sağlar. Örtü, yaklaşık bir saatte değiştirilebilir ve dekontaminasyondan sonra yeniden kullanılabilir. '2ndSCIN, yapı olarak son derece değişkendir, böylece bireysel ihtiyaçları karşılayabiliriz. Böylece, önceki ürünlerin karşılayamadığı temiz oda bileşenleri için uygun koruyucu örtü taleplerini ele alıyoruz' diyor Udo Gommel, Fraunhofer IPA'da Kontaminasyon Kritik Üretim Bölüm Müdürü. O ve ekibi, 2ndSCIN'i Automatica'da tanıtıyor.
Fraunhofer IPA, uzun yıllardır parçacık emisyonu, gaz çıkışı, ESD ve diğer gereksinimlere yönelik yöntemler de sunmaktadır. İncelenen ürünler için Tested Device test işareti verilmektedir; bu işaret hakkında fuar misafirleri de standında bilgi alabilir. Şirketler, ürün ve müşteri spesifik test raporu ile tesislerinin, cihazlarının veya sarf malzemelerinin saflık ve temiz oda uygunluğuna dair bir onay alır. İncelemeler, atmosferik temiz odalar, kuru temiz odalar ve vakum koşulları gibi üretim ortamlarını kapsamaktadır.
İletişim:
