Comau richtet ki-gesteuerte kollaborative roboter zur automatisierung der „intensiven“ qualitätskontrolle bei Fiat ein

Die Herausfoderung

Im Rahmen der Vereinbarung zur Lieferung von innovativen Industrieprozessen für die Fertigung des neuen elektrischen Fiat 500 bat der Autohersteller die Ingenieure von Comau, die Test- und Kontrollprozesse des Infotainment-Systems für dieses Fahrzeug zu automatisieren. Die interaktive Instrumententafel fungiert als Befehlszentrale, auf der der Fahrer bestimmte Funktionen aktivieren kann. Präzise Tests und Kontrollen sind für eine erstklassige User Experience unerlässlich, daher ist das Verfahren auch besonders langwierig und repetitiv und wird per Hand ausgeführt. Dies führt zu beträchtlichen Kosten und einer hohen Fehlerquote. Eine weitere Herausforderung war, dass Fiat eine modellunabhängige Lösung bevorzugte, um sie zukünftig für verschiedene Fahrzeuge nutzen zu können. Und die letzte Bedingung war, dass die Qualitätskontrollmitarbeiter mit jedem Schritt des Prozesses interagieren können. 

Die Lösung

Die Ingenieure von Comau konzentrierten sich zu Beginn des Design-Prozesses auf das Endergebnis und nicht auf die Testtätigkeiten an sich. Nachdem die Notwendigkeit einer engen Zusammenarbeit zwischen Mensch und Roboter als Grundvoraussetzung festgelegt war, entwickelte das Team eine kollaborative Roboterlösung mit fortschrittlichen Vision Systems und einer umfassenden Sensor-Schnittstelle, die alle Arten der menschlichen Interaktion auf der Instrumententafel eines Fahrzeugs simulieren kann. Die sprachunabhängige Testplattform simuliert das Fahrerlebnis, sammelt und sendet Daten über einen CAN/LIN-Datenaustausch und validiert die Funktionen und Leistungen des gesamten Systems. Darüber hinaus ermöglicht die Bild-, Text- und Spracherkennung in Kombination mit der Text-to-Speech-Funktion dem Roboter, die User Experience präzise und umfassend zu reproduzieren. 

Zur Umsetzung dieses neuartigen Testsystems montierten die Ingenieure von Comau einen Racer5 COBOT für einen sicheren Betrieb auf das Handgelenk eines NJ-220 Roboters. Der für hohe Nutzlasten ausgelegte Roboter bewegt den kompakten COBOT durch die Fahrertür oder das Fenster an der Fahrerseite in das Fahrzeug, damit letzterer die erforderlichen Überprüfungs- und Validierungsaufgaben direkt im Auto durchführen kann. Die eigentliche Stärke der Lösung von Comau liegt jedoch in der einfachen und sicheren Steuerung des Roboters durch die Bediener über MI.RA/Dexter, einer innovativen, auf KI-Algorithmen basierenden Software.

MI.RA/Dexter gehört zur Produktfamilie der für die Smart Factory entwickelten digitalen Tools MI.RA (Machine Inspection Recognition Archetypes) und ist ein Metasprachen-Enabler, der den Bedienern die Möglichkeit bietet, den Roboter mit einfachen, menschlichen Befehlen zu programmieren: ein Bild betrachten, auf eine Anfrage reagieren und die gewünschte Aktion ausführen. Daher ist das System in der Lage, die Funktionsfähigkeit und Leistung des Infotainment-Centers durch eine komplette Simulation des Fahrerlebnisses zu validieren. Diese ganzheitliche Lösung mit einer intuitiven Mensch-Maschine-Schnittstelle (HMI) gewährleistet eine größtmögliche Benutzerfreundlichkeit und optimiert gleichzeitig das umfassende Testverfahren. 

Das kollaborative System ermöglicht darüber hinaus eine vollständige Konformität mit dem Testverfahren, da es den Bediener objektiv bei allen Aufgaben unterstützt. Es verfügt über eine „fast menschliche“ Sensibilität durch Vision Systems für die Validierung von Infotainment-Apps, ein Mikrofon und Lautsprecher für die Erkennung von Sprachbefehlen sowie einen Greifer für feinfühlige Bearbeitungsaufgaben mit Kontakt. Und schließlich entfällt aufgrund der intrinsischen Sicherheitsfunktionen des Cobots mit 6 Gelenkachsen die Notwendigkeit von Schutzbarrieren. Dadurch reduzieren sich sowohl der Platzbedarf als auch die Sicherheitskosten.