Produktion

Mensch und Roboter: gemeinsame Zukunft

| Autor: Thomas Günnel

In der Fabrik der Zukunft sollen individuelle Produkte in Serie entstehen. Die Menschen in den Werken werden dann viel enger mit Robotern zusammenarbeiten.
In der Fabrik der Zukunft sollen individuelle Produkte in Serie entstehen. Die Menschen in den Werken werden dann viel enger mit Robotern zusammenarbeiten. (Bild: ABB)

Individuell angepasste Produkte in Serie herstellen: Die Fabrik der Zukunft kann das zumindest theoretisch mittels Digitalisierung und erweiterter Konnektivität. Für den Menschen bedeutet das: Er wird so eng wie noch nie mit Robotern zusammenarbeiten.

Ich hätte das Produkt gerne in Blau. Ich will es in Grün. Kann ich es etwas kleiner haben? – Die Ansprüche der Verbraucher an Produkte haben sich gewandelt, sie erwarten individuelle „Trend“-Produkte. Für Hersteller auch in der Automobilbranche heisst das: einen Produktmix mit geringeren Stückzahlen und hoher Diversität statt Massenproduktion ohne Vielfalt.

Produktionsseitig kann dieser Forderung nur eine flexible Automatisierungslösung nachkommen. „Die neue Produktionsweise muss berücksichtigen, dass Verbraucher aus einem breit gefächerten Angebot auswählen möchten“, erläutert Steven Wyatt, Leiter Marketing und Vertrieb der Business Unit Robotics bei ABB. „Die alten Fertigungssysteme sind dafür nicht flexibel genug.“

Die Fabrik der Zukunft nutzt deshalb stärker als bisher unterschiedliche Robotertypen – und eine engere Zusammenarbeit von Mensch und Maschine. Den klassischen Industrieroboter, der autark seine Arbeit verrichtet, wird es weiterhin geben, er lässt sich aber binnen weniger Minuten umrüsten – ohne die Produktion zu stoppen.

Kollaborieren und lernen

Der engeren Zusammenarbeit von Mensch und Roboter dienen kollaborative Roboter – die lernen und Muster erkennen. Bislang sind Roboter auf programmierte Abläufe beschränkt, aber: „Das langfristige Ziel sind leistungsstärkere Roboter, die einfacher eingesetzt werden können und weniger menschliche Eingriffe erfordern“, sagt Wyatt. Damit die menschlichen Kollegen sie akzeptieren, müssen die Roboter benutzerfreundlich sein, zum Beispiel in ihrer Programmierung und der Schnittstelle zwischen Mensch und System, dem Benutzerinterface.

Das „Unterrichten“ durch das sogenannte „Lead-Through-Programming“ bedeutet, dass der Mensch den Roboterarm an die gewünschten Positionen führt und diese über eine grafische Benutzeroberfläche speichert. Befehle wie „Greifer auf / zu“ lassen sich ebenfalls mit wenigen Klicks hinzufügen; die Programmierdauer kann so von oft vielen Stunden auf einige Minuten sinken. Gerade kleine und mittlere Unternehmen könnten so laut Unternehmen die Lernkurve überspringen, die üblicherweise mit dem Einsatz von Industrierobotern verbunden ist. Gemeinsam mit Kawasaki Heavy Industries stellte ABB im Juni auf der Fachmesse Automatica zudem eine einheitliche Bedienoberfläche für kollaborative Roboter vor.

Künftig können Roboter von anderen Robotern zudem eine neue Aufgabe lernen, wie das Aufheben unbekannter Objekte. Maschinelles Lernen soll so zum selbst optimierenden Roboter führen: Die Roboter analysieren die Abläufe des aktuellen Tages und verbessern sie für den nächsten Tag.

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Virtuell in Betrieb nehmen

Neben der effizienten Zusammenarbeit von Mensch und Roboter kann die virtuelle Inbetriebnahme die Anlaufzeiten für die Fertigung deutlich verringern. Nach dem Produktionsanlauf lassen sich mittels Sensoren und cloudbasierten Systemen die Betriebsdaten aller Maschinen erfassen, etwa um die vorausschauende Instandhaltung zu nutzen oder etwaigen Maschinenausfällen vorzubeugen.

ABB nutzt dafür sein eigenes Portfolio, das unter dem Namen „ABB Ability“ zusammengefasst ist. Es verspricht eine höhere Roboterverfügbarkeit sowie eine bessere Leistung der installierten Systeme und plant Wartungen vorausschauend basierend auf dem Roboter-Ist-Zustand – so priorisiert, dass Produktionsprozesse produktiv und verfügbar bleiben. Laut Unternehmen können so die Störungen bei eingesetzten Robotern um bis zu 25 Prozent sinken; die Reaktions- und Behebungszeit bei Problemen kann sich um bis zu 60 Prozent verkürzen.

Mehr Roboter vernetzen

Aber: Laut Steven Wyatt sind nur rund fünf Prozent der 1,7 Millionen weltweit im Einsatz befindlichen Industrieroboter mit einem Netzwerk verbunden. Dadurch gehen Fabriken wertvolle Informationen verloren. Dort liege „ausserordentliches Potenzial“.

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Dieser Beitrag ist zuerst auf unserem Partnerportal automobil-industrie.vogel.de erschienen.

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