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Automatisierung So profitieren Roboteranwender von der künstlichen Intelligenz

| Redakteur: Dipl.-Ing. (FH) Reinhold Schäfer

Die Einbettung der künstlichen Intelligenz in Robotersysteme erweitert seine Fähigkeiten und ermöglicht es, das Potenzial der vorausschauenden und vorhersagenden Wartung voll auszuschöpfen.

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Die KI-basierte Überwachung der Hauptkomponenten des Roboters kann Ingenieuren die Informationen liefern, die sie benötigen, um den Betrieb des Roboters so zu modifizieren, dass der Lebenszyklus verlängert wird, und ermöglicht eine vorausschauende Wartung, um sowohl geplante als auch ungeplante Ausfallzeiten zu reduzieren.
Die KI-basierte Überwachung der Hauptkomponenten des Roboters kann Ingenieuren die Informationen liefern, die sie benötigen, um den Betrieb des Roboters so zu modifizieren, dass der Lebenszyklus verlängert wird, und ermöglicht eine vorausschauende Wartung, um sowohl geplante als auch ungeplante Ausfallzeiten zu reduzieren.
(Bild: Mitsubishi Electric Europe)

Im Bereich der Robotik gibt es einige Verbesserungen, doch eine der vielleicht vielversprechendsten Entwicklungen ist die Anwendung der künstlichen Intelligenz (KI). Ein Beispiel ist die 3D-Vision-Sensorik. Dort wird die Anpassungszeit durch KI erheblich reduziert. Ebenso verbessert sich die Präzision von Kraftmessungen durch die Kombination von Force-Sensorik und KI.

Hohe Kosten für ungeplante Ausfallzeiten in der Industrie

Ein hohes Kosteneinsparungspotenzial bietet in der Robotik eine verbesserte Technik zur vorausschauenden Wartung. Ein kürzlich veröffentlichter Bericht von Frost & Sullivan schätzt die Kosten für ungeplante Ausfallzeiten in der industriellen Fertigung auf 45 Mrd. Euro, wovon 42 % hauptsächlich durch Ausfälle von Fabrikanlagen verursacht wurden. Denn es gibt mehr als nur die Kosten des Produktionsausfalls selbst zu berücksichtigen. Darüber hinaus erzwingen ungeplante Ausfälle zu schnellem Handeln, um die Produktion so schnell wie möglich wieder in Gang zu bringen, was Wartung, Reparatur und Austausch von Ausrüstung oft verteuert.

Dem kann durch vorbeugende Wartung begegnet werden, die den Benutzer frühzeitig vor dem Ausfall oder der Verschlechterung von Teilen warnt. Mit diesen Informationen haben die Serviceteams die Möglichkeit, jede Wartung lange vor einem tatsächlichen Ausfall durchzuführen, wodurch ungeplante Ausfallzeiten reduziert und geplante Ausfallzeiten verkürzt werden. Dies ist für Roboter ebenso wichtig wie für andere Teile der Produktionslinie, denn die verschiedenen Getriebe des Roboters müssen regelmässig gewartet werden, um einen langfristig zuverlässigen Betrieb zu gewährleisten.

Verbesserung von vorausschauender Wartung durch KI

Diese vorausschauenden Wartungstechniken können durch die künstliche Intelligenz erheblich verbessert werden. Denn die Algorithmen des maschinellen Lernens ermöglichen einen noch besseren Einblick in den Betrieb der Maschine. Sie vergleichen nicht einfach die aktuelle Leistung mit einer vorher festgelegten Grundlinie, sondern gehen weiter, um Entscheidungen auf der Grundlage von Echtzeitdaten und vergangenen Trends zu treffen.

Melfa Smartplus – die KI in der Zusatzkarte

Ein gutes Beispiel für KI-basierte vorausschauende Wartung in der Praxis ist die Funktion Melfa Smartplus von Mitsubishi Electric, die in der neuesten Roboterserie von Mitsubishi Electric enthalten ist. Diese Funktion überwacht präzise die Zeit, die jede der Hauptkomponenten des Roboters in Bewegung ist. Daraus werden entsprechend den tatsächlichen Betriebsbedingungen Wartungspläne abgeleitet. Simulationsmöglichkeiten zur Vorhersage der Roboterlebensdauer während der Konstruktionsphase der Anwendung und zur Abschätzung der jährlichen Wartungskosten sind ebenfalls möglich. Dies gibt den Ingenieuren die Möglichkeit, den Betrieb des Roboters zu modifizieren, um den Lebenszyklus zu verlängern.

Roboter mit integrierter KI

Der Melfa RV-8CRL von Mitsubishi Electric ist ein Industrieroboter mit Melfa-Smartplus-Technik. Der Roboter wurde von Anfang an so gebaut, dass er nur wenig Wartung benötigt. Er hat einen verschleissarmen, riemenlosen, koaxialen Antriebsmechanismus. Er verwendet ausserdem Servomotoren von Mitsubishi Electric, wodurch Batterien zur Sicherung des internen Encoders des Roboters komplett überflüssig werden – was wiederum der Umwelt zugute kommt. Die Kombination dieser Konstruktionsmerkmale mit der KI-basierten vorausschauenden Wartung soll die Verfügbarkeit deutlich steigern, indem sowohl geplante als auch ungeplante Ausfallzeiten reduziert werden.

Von der KI-basierten vorausschauenden Wartung und der breiteren Anwendung von künstlicher Intelligenz auf Roboter darf noch viel mehr erwartet werden. Mit ihren Möglichkeiten zur Prozessoptimierung hat sie ein hohes Potenzial zur Verbesserung der Produktivität und Verfügbarkeit von Robotersystemen sowie der breiteren Fertigungsumgebung.

Weil dies Technik für Mitsubishi Electric eine hohe strategische Bedeutung hat, werden die Systeme mit künstlicher Intelligenz unter einer eigenen Marke geführt: Maisart (Mitsubishi Electric's AI creates the state-of-the-art in technology). Ziel ist es, die Anwender in die Lage zu versetzen, den maximalen Nutzen aus der KI zu ziehen.

Dieser Beitrag ist ursprünglich auf unserem Partnerportal MM Maschinenmarkt erschienen.

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