Robotisering en de gevolgen voor fysieke belasting

Transcriptie

1 Wrkshp 4 Rbtisering en de gevlgen vr fysieke belasting Dr: Michiel de Lze en Reinier Könemann (TNO) en Marcel Grten (TOM Prjects & Interim) Bijeenkmst duurzaam fysiek werk Leren en innveren

2 Supprt, Assistance & Cllabrate Tls & Tys Jbs & Jys

3 Platfrms & Sites Wrld Wide The Netherlands

4 Wrld f Rbtics

5 Surce: Bstn Cnsulting Grup 2014 Wrld Market Grwth

6 Industrial Rbtics Characteristics Arund fr ver 40 years Types & sizes 6DOF / SCARA / DELTA 75% f the market Big 4 (AFKY) e.g. Yaskawa units/yr Average price HW $ 50K/unit Minimum pricing $ 20K (SCARA) Rbt density NL lw 93 rbts/10k FTE Market Benelux 1900 units/yr; NL abut 800 units/yr Data irf.rg Trends Fcus n TCO and Prductivity Paylad, Accuracy, Speed and Reliability Enhanced SW and cntrl Randm Order Picking Mbile rbts n AGV Autmated warehuse & lgistics Autmated wrk cells And many thers whereas: Adept, Cls, Cmau, Epsn, Dens, Hyundai, Kawasaki, Mitshubishi, Nachi, Electric, Panasnic, Reis, Schunk, Staubli, Tshiba, Yamaha, Fremst Japanese and German Billin dllar cmpanies.

7 Clr Branding

8 Surce: IFR Wrld Rbtics 2014; Rbt density per peratrs in prductin Rbt Density

9 Industrial Rbtics Drivers Autmate Dull, Dirty, Dangerus applicatins Industry 4.0 / Smart Industry Human Machine Cllabratin Flexibility due t decline Prduct Life Cycle New and affrdable HW/SW technlgy & materials China/Asia grwing 40%

10 Cllabrative Rbtics New in industry, especially fr SME: Lw cst Easy and fast prgrammable Safe peratin PART4Yu Audi

11 Cllabrative Rbtics Universal Rbtics, Denmark 2005 Started cmpany 2009 Prduct n the market 2014 Sld units ttal, Revenue $100M 2015 new UR3 Target sales pc 2017 Target Revenue $200M Rethink Rbtics, USA Baxter Sawyer (new 2015) Strng investments and marketing

12 Cllabrative Rbtics Basic Principles Mve Rbt t wrk lcatin, nt wrk t rbt cell Small ftprint. Fit within existing shp-flr layut Prgramming/teaching by peratr

13 Health Cure Tele-peratin Micr surgery Minimal invasive Endscpy

14 Health Care Service Rbts Telepresence Exskeletn Rehabilitatin

15 Field Rbtics

16 Field Drnes Aerialtrnics

17 Agri, Hrti Culture & Fd Prductivity driven Harvesting Milking Packing Prcessing Picking Handling Supprting and assisting in harsh labr and unstructured envirnment

18 Maintenance & Service

19 Intra Lgistics

20 Cnsumer & Entertainment Drnes Par Na and Pepper Jib

21 Cnsumer & Entertainment Vacuum and Cleaning mass cnsumer market Mre then 15 brands wrld wide (irbt, Philips, Samsung, Siemens, etc.) Mre then tens f millins sld

22 Systems & Technlgy

23 Systems & Technlgy Trends Affrdable 3D visin and sensing technlgy available frm gaming industry Open sftware platfrm ROS increased ptential Affrdable HW slutins Challenges Perceptin, Navigatin and Cgnitin System integratin SW & HW limitatins Fully addressing applicatin needs: simplicity, csts, reliability, prductivity, flexibility, acceptance, safety, TCO Darpa Challenge

24 CO-BOTS GEVEN MEDEWERKERS UITDAGENDER EN MEER GEVARIEERD WERK. - OMDAT MEDEWERKERS CO-BOTS TAKEN KUNNEN LEREN (INTERACTIE) - CO-BOTS REPETITIEVE TAKEN UIT HANDEN NEMEN 24

25 ER ZIJN GEEN NADELEN VAN CO-BOTS VOOR DE FYSIEKE BELASTING VAN MEDEWERKER EN ERGONOMIE VAN DE WERKPLEK. 25

26 CO-BOTS KUNNEN ALLEEN VEILIG NAAST MENSEN WERKEN ALS ZE LANGZAMER BEWEGEN DAN MENSEN EN DUS ZIJN ZE NIET PRODUCTIEF GENOEG IN DE SAMENWERKING MET MENSEN.! KIES MENSEN IPV CO-BOTS 26

27 SOCIALE WERKPLAATSEN KUNNEN INGEWIKKELDERE PRODUCTIE AAN DOOR DE SAMEN WERKING VAN CO- BOTS MET MENSEN MET EEN HANDICAP. 27

28 EXOSKELETONS What is an exskeletn? Mechanical structure External t the bdy Wearable Enhance pwer f a persn Human is in charge Variatins in.. Pwer supply: passive r active Size: full bdy, lwer bdy, upper bdy

29 EXAMPLES

30 POTENTIAL BENEFIT large variatin in activities and/r prducts t be handled is large wrker is mbile and has t handle lads n many different lcatins human tasks are t difficult r t expensive t autmate cranes r balancers are nt feasible r effective exskeletns, augmenting pwer t the human bdy while keeping human flexibility may increase business perfrmance (flexibility, prductivity) and prmte health

31 CHALLENGES Benefits are unclear (frm health and prductivity perspective) Risk f nn-acceptance is high Usability Discmfrt (anthrpmetry fit, pressure pints, climate) Safety Technical issues Hindrance f fast and smth mvements Weight / pwer surce fr cmplete wrk shifts Size f device Missing standards fr exskeletns in industry ISO n persnal care rbt safety (nt abut industry ) (TC 184) ISO en -2 n industrial rbt safety (nt abut ex-skeletns )

32 RUNNING PROJECT: EU ROBO-MATE Intelligent exskeletn based n human rbt interactin fr manipulatin f heavy gds in Eurpe - Large-scale Integrating EU prject (GA ) ZHAW CENTRO RICERCHE FIAT INDRA SAS IIT TNO UNIVERSITY LIMERICK MRK FRAUNHOFER IAO COMPA ROPARDO ACCELOPMENT

33 JOINT INNOVATION CENTER INTERACTION ROBOTS TU Twente & TNO Samenbrengen van kennis Versnellen van innvatieve rbtica applicaties Creëren van partnerships Strategic and peratinal cntinuity Aanbieden hele waarde keten 33

34 WEARABLE ROBOTS STELLINGEN STELLINGEN: Een wearable rbt helpt de mens m het maximale uit zich zelf te halen. Optimale belasting van deelsystemen. Een wearable rbt stelt meer mensen in staat zwaar werk uit te veren. Wearable rbt is een persnlijk beschermingsmiddel (Mag alleen wrden tegepast als alle andere maatregelen niet mgelijk zijn) Er met een grens gesteld wrden aan de gebruiksduur van een wearable rbt m afname van getraindheid te vrkmen. User intensin is niet dr sensren te detecteren. Een wearble rbt mag enig discmfrt geven. Extra gewicht (>5kg) van een wearable rbt met naar de grnd wrden afgesteund. Extra activiteit van andere sterke spiergrepen (bv in de benen) bij het gebruik van een wearable rbt is een ptimalisatie van de mens.