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Roboter führt mithilfe künstlicher Intelligenz die Abfallwirtschaft der Industrie 4.0 ein

Obwohl Roboter scheinbar ideal für schmutzige und manchmal gefährliche Aufgaben wie die Abfallwirtschaft sind, haben sie sich bisher nicht immer für diese Aufgabe bewährt. Das Projekt WEXOBOT wendet Techniken der Industrie 4.0 an, um dieses Problem buchstäblich zu bereinigen.

Digitale Wirtschaft

Die Robotik bietet der Abfallwirtschaft eine bewährte, effiziente und relativ kostengünstige Technologie. Obwohl die mechanische Bewegung der Roboterarme für die meisten Abfallbeseitigungen flexibel genug ist, wurden Roboter noch nicht übernommen. Das liegt hauptsächlich an der Komplexität ihrer Arbeitsumgebung. Da künstliche Intelligenz (KI) und Sensoren immer leistungsfähiger und erschwinglicher werden, ist jetzt die Robotertechnologie für die Abfallwirtschaft zum Greifen nah. Das von der EU unterstützte Projekt WEXOBOT kombinierte in einer einzigartigen Roboter-Abfallwirtschaftslösung künstliche Intelligenz mit Telepräsenz. Die modulare Softwarelösung wurde in eine Plattform namens OCELLUS integriert, die eine Reihe von Roboterinnovationen vorantreiben kann. „Das ist ein revolutionärer Ansatz der Industrie 4.0 bei dem wir das Beste aus vielen Konzepten integrieren und Robotern die zur Lösung komplizierter Aufgaben benötigten Fähigkeiten geben“, erklärt Haris Hadzic, Projektkoordinator vom Projektträger Byte Motion. „WEXOBOT ist flexibler als speziell für die Abfallwirtschaft entwickelte Maschinen. Die auf komplizierten menschlichen Bewegungen basierenden Roboterfähigkeiten können im Laufe der Zeit verbessert werden.“

Nutzung von Industrie 4.0

Aufgrund ihres speziellen Fachwissens im Bereich der künstlichen Intelligenz wurde das WEXOBOT-Team von Robot Norway gebeten, eine auf künstlicher Intelligenz basierende Roboterabfalllösung zu liefern. Die Lösung umfasst die Integration von Kameras und Sensoren für einfache Aufgaben wie das Entfernen von Tetra Pak, Plastik- und Glasflaschen von einem Förderband mit Mischabfall. Norwegen war für das WEXOBOT-Team interessant, da dort normalerweise keine Abfälle zuhause, sondern in Sortierzentren getrennt werden. „Das eröffnet viele Möglichkeiten für die Abfalltrennung in Einrichtungen, die zwar zu den modernsten der Welt gehören, aber immer noch nur 40-50 % des Abfalls für das Recycling sortieren“, erklärt Hadzic. „Also haben wir uns mit Robot Norway, einem bekannten Roboterintegrator, zusammengetan. Zusammen hatten wir das nötige Wissen.“ In Bezug auf die Hardware entschied sich WEXOBOT für die Verwendung von industriellen ABB-Robotern. Diese über Jahrzehnte erprobten und getesteten Massenroboter sind entsprechend robust und bieten einfache Wartungsmöglichkeiten. Die von WEXOBOT entwickelte Roboter-Softwareplattform wurde in ein internes und ein externes System aufgeteilt. Das interne System steuert herkömmliche Sicherheitsfunktionen wie die Vermeidung von Hindernissen und die Erzeugung von Bewegungen zur Erledigung von Aufgaben. Das externe System führt eine leistungsstärkere Smart-Gaming-Technologie ein, die von Kameras/Sensoren erzeugte Datenpunkte visualisiert und sowohl Telepräsenz für Fernbedienende als auch Verarbeitung durch künstliche Intelligenz ermöglicht. Das System wurde bereits in der für die Region Stavanger zuständigen neuen IVAR-Recyclinganlage im norwegischen Sandnes eingeführt. Hier liegt der Schwerpunkt hauptsächlich auf der Batterieentfernung vom Förderband mit Mischmetall. Seit der Installation Anfang dieses Jahres wird die Anlage ständig zur Durchführung laufender Verbesserungen überwacht. „Wir haben derzeit eine Erfolgsrate von 80 %, bei der das System Batterien nicht nur erkennt, sondern auch feststellt, ob sie sicher aufgehoben werden können“, erklärt Hadzic. „Wir sind auch dabei, zwei weitere Pilotprojekte zu starten – eines für allgemeine Abfälle und ein anderes für die Trennung von braunem Karton.“

Zunehmendes Recycling

Die Innovation von WEXOBOT kann Nutzenden bei der Erhöhung der Recyclingquoten helfen und sicherere Umgebungen für die in Sortierzentren Arbeitenden schaffen. Im Allgemeinen hilft die Technologie uns, die Industrie 4.0 mit allen wirtschaftlichen Vorteilen für Innovation, Wirtschaft und Beschäftigung weiter voranzutreiben. Das Team hat derzeit sieben kundenbezogene Projekte in der Lebensmittelindustrie und Abfallwirtschaft sowie ein EU-finanziertes Forschungsprojekt im Gange. Das Team wird die Technologie später in diesem Jahr in weiteren Szenarien testen, bevor sie Anfang nächsten Jahres weiter eingeführt wird. „Da für die Integration keine wesentliche Neugestaltung der aktuellen Produktionslinien erforderlich ist, planen wir die Nachbildung der Lösung für andere Abfallentsorgungseinrichtungen in Norwegen. Es besteht kein Zweifel, dass intelligente Roboter mit künstlicher Intelligenz in Zukunft sehr verbreitet sein werden“, bemerkt Hadzic.

Schlüsselbegriffe

WEXOBOT, Roboter, künstliche Intelligenz, Abfallwirtschaft, Recycling, Industrie 4.0, Telepräsenz, Kamera, Sensor, Glas, Kunststoff, Tetra Pak

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