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Vielfältige Arbeitshelfer

Robotik.- Stählerne Monster, die starr Autoteile zusammenschweißen: so sah das gesellschaftliche Bild vom "Roboter" noch vor einigen Jahren aus. Doch das hat sich gewaltig geändert. Heute dienen die klugen Maschinen den Menschen in den unterschiedlichsten Bereichen.

Von Peter Welchering | 28.07.2012
    "Wenn ich mir einen Produktionsassistenten vorstelle, also einen Roboter, der auf Rädern den Werker begleitet, der kann hinter sich her ziehen und kann dann sagen: 'Jetzt hilf mir bitte, etwas zu schweißen, jetzt hilf mir bitte, etwas zu palettieren.' Das ist durchaus vorstellbar und das haben wir auch schon im Labor gesehen, dass so etwas ordentlich funktioniert. Dann braucht es immer noch ein wenig Zeit, dann kommt das auch in den Markt."

    Manfred Kloiber: Der Roboter also als direkter Gehilfe des Industriearbeiters. Halten die Serviceroboter da Einzug in die Produktionshallen, Peter Welchering?

    Peter Welchering: Es gibt da zwei Entwicklungsrichtungen: Produktionsassistent ist eine davon. Da haben die Hersteller von Industrierobotern sehr viel von den Serviceroboter-Herstellern gelernt. Für die ist das ein neuer Markt. Zweite Richtung: Der Roboter verschmilzt immer stärker in die Produktionsumgebung, etwa als Zuführsystem, das dafür sorgt, dass einer Werkzeugmaschine immer genügend und das richtige Material nachgeführt wird, das sie braucht, um kontinuierlich produzieren zu können. Beide Bereiche sind für die Roboterhersteller wirtschaftlich gleich wichtig. In beiden Bereichen wird eine Menge künstlicher Intelligenz und eine Menge Sensorik benötigt.

    Kloiber: Dabei dürfen natürlich auch Sicherheitsaspekte und eine besonders leichte und intuitive Programmierung nicht zu kurz kommen. Hier stehen die Roboterhersteller unter einem großen Erwartungsdruck ihrer Kunden.

    Sprecherin:


    Einerseits muss der Roboter immer stärker direkt an die Werkzeugmaschine angedockt werden, weil nur er noch mit dem Takt solcher Maschinen mitkommt - und für ständigen Materialnachschub sorgen kann. Andererseits übernimmt der Roboter immer mehr Aufgaben in der Produktionsüberwachung und Steuerung. Er soll sogar so etwas wie der persönliche Produktionsassistenz des Facharbeiters werden, meint Thilo Brodtmann vom Verband Deutscher Maschinen- und Anlagenbau.

    "Die Hauptherausforderung ist, dass sich der Roboter flexibler in Arbeitsumgebungen der Produktion integrieren kann, die nicht so starr sind. Der Roboter hsz seine Geschichte, angefangen in der Automobilindustrie, mit Schweißen, mit Lackieren, mit all diesen Dingen. Das sind sehr definierte, starre Abläufe. Je mehr wir heute auch im Umfeld der Werkzeugmaschine schauen, was da passiert, ist Flexibilität das Thema. Die Losgrößen sinken tendenziell. Die "Time to market" muss schneller werden. Und da ist diese Automatisierungstechnik extrem gefordert. Und da kann sie auch ihre Vorteile ausspielen."

    Etwa, indem sie dem Roboter zum Beispiel beibringt, völlig ungeordnete Werkstücke, die in einer Kiste kreuz und quer übereinander liegen, zu erkennen. Ihn lehrt, das richtige Werkstück herauszuholen und die anderen wieder in eine ordentliche Teileansammlung zu bringen. Hier ist natürlich die industrielle Bildverarbeitung gefragt, die den Roboter zunächst einmal in die Lage versetzen muss, sich in einer ständig verändernden dreidimensionalen Umgebung zurechtzufinden. Thilo Brodtmann:

    "Die integrierten Kamerasysteme sind heute weitgehender Standard. Sie müssen sich vorstellen, dass auch in einer hervorragend aufgeplanten Fertigung auch einmal Teile kommen, die nicht richtig liegen. Das bringt so ein Prozess mit sich. Dann sieht der Roboter: Hoppla, da liegt ein Teil nicht so, wie es soll, richtet es sich so an, dass er den Messeprozess dann standardmäßig wieder durchführen kann, und dann läuft die ganze Geschichte weiter. Also diese Fehleranfälligkeit, wenn einmal etwas aus der Reihe passiert, die ist weg. Das ist heute durch die Intelligenz überbrückt."

    Ausgesprochen leistungsfähige Algorithmen für die Spracherkennung kommen hinzu. Die müssen auch in sehr lauten Fabrikhallen die Anweisungen der Produktionsexperten präzise erkennen. Und dann soll er im Einsatz auch noch ganz einfach zu bedienen sein. Roboterentwickler Uwe Eiche von Reis Robotics meint, das sei eine Frage der Intuition.

    "Indem man einfach einen Roboter bedient wie ein iPhone. Man kann es intuitiv bedienen. Wir haben eine Programmiersprache, die ist werkernah. Man kann auch Hochsprachen programmieren. Aber unsere Programmiersprache ist sehr werkernah. Das sind Befehle, so wie man sie ausspricht: warte auf einen Eingang. Und man wird immer geführt, das heißt, man gibt diesen Befehl ein und dann wird man immer weiter gefragt, was ich denn jetzt machen muss, welches Bit, welches Byte, was soll damit erfolgen. Also das ganze sehr werkernah und bedienergeführt."

    Ist der Roboter dann für seine neue Aufgabe programmiert, muss er unter Umständen eine enorme Beschleunigung an den Tag legen. Werkstücke in die Bearbeitungsmaschinen einlegen - das ist in vielen Produktionsstraßen bereits Arbeit im Sekundentakt. Und Flexibilität ist dabei oberstes Gebot. Denn die Einsatzbereiche von Robotern in der Produktion kennen keine Grenzen mehr. Die Werkbank bestücken, dem Menschen zur Hand gehen, fertige Produkte überprüfen oder die Inspektion einer ganzen Fertigungsstraße – der Roboter ist längst nicht mehr blecherne Kollege, der nur stumpfe Routinearbeiten macht.