Guardian: Safety-GUaranteed Autonomous opeRation for machinery under DIverse Area coNditions

Ziele/Ideen

Das Besondere an GUARDIAN ist die enge Verbindung von Technologieentwicklung, rechtlicher Analyse und Zertifizierungsgrundlagen. Das Projekt betrachtet autonome Arbeitsmaschinen nicht nur als technisches System, sondern als sicherheitskritische Gesamtlösung im realen Außenraum. Innovativ sind insbesondere die Entwicklung standardisierter Benchmarking-Szenarien für Allwetter- und Outdoor-Betrieb, eine multimodale Sensorfusion aus Lidar, Imaging Radar und Kameras sowie ein fehlersicheres Steuerungs- und Entscheidungsverfahren, das auch bei eingeschränkter Sicht, dynamischen Hindernissen oder Menschen in der Nähe sicher bleibt. Damit werden Grundlagen geschaffen, die künftig als Referenz für Zertifizierung, Normung und Gesetzgebung dienen können.

Kurzbeschreibung

Arbeitsmaschinen sind für die Logistik für die Verladung von Gütern auf Bahn, Schiff und LKW unersetzlich. Fachkräftemangel, steigende Anforderungen für Effizienz und Jobqualität sowie Erhöhung der Sicherheit machen die Automatisierung solcher Maschinen künftig notwendig. Im Unterschied zu Innenbereichen müssen Arbeitsmaschinen im Außenraum unstrukturierte Umgebungen, wechselnde Wetterbedingungen und die Nähe zu Menschen sicher bewältigen. Gleichzeitig fehlt dafür bisher ein geeigneter gesetzlicher und zertifizierungsrelevanter Rahmen. Genau hier setzt GUARDIAN an: Ziel ist es, technische, rechtliche und prüfbare Voraussetzungen zu schaffen, damit Autonomie nicht nur in eingezäunten Bereichen, sondern auch in Anwesenheit von Menschen sicher eingesetzt werden können. Technik, Zertifizierung, Recht und Wirtschaftlichkeit wird hierbei gesamtheitlich betrachtet um, basierend auf einer mobilen und einer stationären Hebemaschine, Wegbereiter für reale, umsetzbare Automatisierung zu schaffen.

Resultate

Ein Schwerpunkt lag auf Requirement Engineering, Use-Case-Definition und rechtlicher Analyse. Dabei wurden technische und rechtliche Risiken beim Einsatz automatisierter Maschinen im öffentlichen und halböffentlichen Raum bewertet, insbesondere im Hinblick auf Personen-, Sach- und Datenschutzrisiken. Erste Test- und Benchmarking-Szenarien wurden am Digitrans-Testgelände mit mobilen und stationären Maschinen unter realitätsnahen Bedingungen, darunter Starkregen und staubige Umgebung, durchgeführt. Zudem wurden erste technische Prototypen umgesetzt: eine mehrschichtige Sicherheitsarchitektur, LiDAR-basierte 2,5D-Karten für sichere Fahrplanung, dynamische Hinderniserkennung, risikobasierte Warnstufen sowie adaptive Sicherheitszonen mit zertifizierten 3D-LiDAR-Sensoren und Sicherheits-SPS. Der soziale Mehrwert liegt in mehr Sicherheit für Menschen im Arbeitsumfeld, weniger unnötigen Notstopps und der Grundlage für effizientere, ressourcenschonendere Maschinenoperationen.

Partner

Palfinger Europe GmbH: Maschinenhersteller
Business Upper Austria – OÖ Wirtschaftsagentur GmbH: Vernetzung / Stakeholder Workshops
Eustachio Rechtsanwälte: Rechtliche Analyse
DigiTrans GmbH: Forschung / Zertifizierung