Für mehr Sicherheit in der Mensch-Roboter-Kooperation: internationales Forschungsprojekt - Fraunhofer IPT - TH Köln - Ainak Oy

Für die Entwicklung des Trainingsprogramms XR SHIELDS im Rahmen des Cascade Funding Calls Master XR fand das finnische Unternehmen Ainak Oy, spezialisiert auf Extended Reality (XR), zwei deutsche Forschungspartner. Gemeinsam mit der Technischen Hochschule Köln und dem Fraunhofer IPT will das im Herbst 2025 gestartete neunmonatige Projekt ein Angebot vorlegen, das dazu beitragen soll, dass Fachkräfte sicher und ergonomisch mit Robotern in modernen Fabriken interagieren können. Der Kontakt zu den deutschen Partnern war über das NRW.Europa-Team bei ZENIT zustande gekommen.

XR-SHIELDS ist ein XR-basiertes Trainingsprogramm für Fabrikplaner oder Sicherheitsingenieure, die für die Gestaltung und das Management des Shopfloors und damit für die Gesundheit der Mitarbeitenden im Rahmen der Mensch-Roboter-Kooperation (HRC) verantwortlich sind. Das Training umfasst Themen wie Sicherheitszonen, Sensoren zur Erkennung der Anwesenheit von Menschen, die Sichtbarkeit von Roboteraktionen und Ergonomie während der HRC. In einer virtuellen Umgebung – etwa einer Montagelinie mit Robotern – sollen potenzielle Gefahrenquellen wie schlecht sichtbare Roboterbewegungen oder fehlende Sicherheitszonen aus einem Katalog erkannt und passende Lösungen direkt angewendet werden. Dabei bekommen die Nutzer sofort Rückmeldung, wie gut ihre Entscheidungen waren. Besonders praktisch: Das Training kann individuell an das eigene Unternehmen angepasst werden. Mit einer benutzerfreundlichen Software können reale Arbeitsplätze, Roboter und Abläufe digital nachgebaut und trainiert werden – ohne Programmierkenntnisse. So wird Arbeit mit Robotern sicherer und effizienter gestaltet.

Die Zusammenarbeit entstand wegen der Kurzfristigkeit des Calls unter hohem Zeitdruck: Nur drei Wochen blieben, um die Akteure zusammenzubringen. Über die Datenbank des Enterprise Europe Network hatten die Finnen nach Kooperationspartnern gesucht. Das NRW.Europa-Team leitete das Gesuch an die Fakultät für Informatik und Ingenieurwissenschaften der TH Köln weiter, die sogleich Interesse bekundete und vorschlug, mit dem Fraunhofer IPT einen weiteren Forschungspartner mit ausgewiesener technischer Expertise und Projektmanagement-Know-how hinzuzuziehen. 

Dank der schnellen Vermittlung konnte ein gemeinsamer Antrag ausgearbeitet, eingereicht und bewilligt werden. Die Kooperation stärkt nicht nur die Innovationskraft der beteiligten Partner, sondern schafft auch internationale Referenzen und Anwendungen, von denen KMU in der Region langfristig profitieren.


Entwicklungspartner

Das Fraunhofer IPT als Spezialist für Produktionstechnologie hat das Projektmanagement inne und ist verantwortlich für die Entwicklung von XR-SHIELDS. Dazu gehört unter anderem die Anforderungsanalyse des Trainingsszenarios und Übertragung in ein Lastenheft zur Definition der Trainingsszenarien und Entwurf und Erstellung des gemäß Lastenheft definierten Trainingsszenarios.

Die TH Köln – die größte deutsche Hochschule für angewandte Wissenschaften – bringt ihre Expertise aus der Fakultät für Informatik und Ingenieurwissenschaften in das Vorhaben ein. Schwerpunkte wie Industrie 4.0, künstliche Intelligenz, Internet of Things und digitale Sicherheit machen die Hochschule zu einem idealen Partner. Im Projekt übernimmt die TH Köln die Aufgaben der Verbreitung und Verwertung der Ergebnisse.

Ainak Oy ist ein finnisches KMU mit Spezialisierung auf XR-Technologien und die Entwicklung von immersiven Fabrikumgebungen auf Basis der VIROO-Plattform. Das Unternehmen übernimmt im Projekt die Integration in die VIROO-Plattform und ist Hauptverantwortlicher für die Verbreitung und Verwertung.


“Für uns ist das Projekt spannend, weil wir die Chance erhalten, im Rahmen einer internationalen Kooperation Themen und Technologien „am Puls der Zeit“ in unsere Lehre zu integrieren und somit unseren Studierenden aktuelles und relevantes Wissen noch besser vermitteln zu können.” Prof. Dr. Eike Permin, TH Köln

"Im Zuge der Entwicklung hin zu einer menschzentrierten Produktion stellt Human-Robot-Collaboration (HRC) eine zentrale Chance zur Steigerung der Produktivität dar, wobei XR-Shields konkrete industrielle Anwendungen ermöglicht, um diese Zusammenarbeit sicher zu gestalten." Leo Hemmerich, Fraunhofer-Institut für Produktionstechnologie IPT - Wissenschaftlicher Mitarbeiter, Produktionsqualität

Projektvideo (Verlinkung zum Youtube-Kanal von NRW.Europa, .mp4-Video)

Möchten auch Sie sich für ein aufregendes Cascade Projekt bewerben? Wir stellen regelmäßig aktuelle Calls vor:  https://nrweuropa.de/cascadefunding/

Kontakt zum NRW.Europa-Team: 

ZENIT GmbH / Enterprise Europe Network
für Nordrhein-Westfalen NRW.Europa
Sabrina Wodrich
Mülheim an der Ruhr, Deutschland
Telefon: 0208 30004-44
E-Mail: Sabrina.Wodrich@zenit.eu
Internet: https://nrweuropa.de; https://www.zenit.eu

 
Beteiligte EEN-Partnerin in Finnland:

Business Finland, Enterprise Europe Network
Ms Maarit Vuorio
Mobile: +358 40 5845 497
Tampere, Finnland 
E-Mail: maarit.vuorio@businessfinland.fi
Internet: http://www.businessfinland.fi, www.een.fi, http://een.ec.europa.eu/

Kontakt zu den Forschungspartnern aus Deutschland und Finnland: 

Fraunhofer IPT (DE)
TH Köln (DE)
Ainak Oy (Fi)

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