Robotersysteme der neuen Generation spielen schon jetzt die Schlüsselrolle bei Industrie 4.0

Verbindungsarm zwischen IT und Produktion

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Fokus: autonome Kooperation von technischen Systemen

Damit Roboter diese sehr anspruchsvolle Aufgabe wahrnehmen können, werden sie kontinuierlich weiterentwickelt. Herausforderungen gibt es dabei für Hersteller auf verschiedenen Ebenen: die Sensitivität der mechanischen Teile, die Einbindung von Vision, sprich der Sehfähigkeit des Roboters, mit schneller Objekterkennung im Raum, die autonome Navigation – in Verbindung mit der Datenwelt und der Konnektivität. Hinzukommen neue Usability-Konzepte, um die Roboternutzung neuen Anwendergruppen zugänglich zu machen. All diese Fähigkeiten sind wichtige Bausteine, um eine autonome Kooperation von technischen Systemen auf breiter Basis in einigen Jahren zu ermöglichen.

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Wenn Kollege Roboter mit dem Menschen zusammenarbeitet

Bis vor kurzem war die Zusammenarbeit von Mensch und Roboter noch beschränkt. Kollege Roboter stand im abgesicherten Schutzraum auf Distanz, überwacht vom Menschen. Das wird sich schon kurzfristig grundlegend ändern. Mit dem LBR iiwa (intelligent industrial work assistant) hat KUKA den Grundstein für eine völlig neue Arbeitsbeziehung zwischen Mensch und Roboter gelegt. Dank sensitiver Technik ermöglicht der LBR iiwa erstmals eine reibungslose Mensch-Roboter-Kollaboration, da er seine Handlung exakt auf den Menschen abstimmt. Und wo kein Zaun die Spielräume mehr einengt, eröffnen sich ganz neue, flexiblere und effizientere Produktionsprozesse. Kurz: Der Roboter wird universell einsetzbar, da er in der Lage ist, ohne Visionssysteme und komplexe Greifer zum Beispiel Gummistopfen zu setzen, biegeschlaffe Teile zu montieren oder Werkstücke präzise zu justieren. Als Komponente der «smart factory» ist der LBR iiwa sogar in der Lage, von seinem menschlichen Kollegen zu lernen. Angebunden an die Cloud, kann er die Ergebnisse seiner Arbeit selbstständig überprüfen, optimieren und dokumentieren. Die Rückmeldung, die der Roboter in den vernetzten Datentransfer gibt, sorgt zudem für maximale Transparenz innerhalb der Produktionsprozesse.

Der Roboter wird mobil

Für die nachhaltige Flexibilisierung der Produktion reicht die Mensch-Roboter-Kollaboration alleine nicht aus. Roboter müssen zudem mobil einsetzbar sein statt wie bisher zumeist fixiert an einem festen Platz. Auf mobilen Plattformen bewegen sich Roboter selbstständig, um Waren zu transportieren oder Werkstücke zu bearbeiten. Sie richten sich millimetergenau am Werkstück aus oder drehen Abläufe um, indem sie zum Werkstück gehen statt umgekehrt. KUKA hat dafür ein ganzes Spektrum an Lösungen entwickelt – von verfahrbaren Leichtbaurobotern bis hin zu völlig autonom agierenden Systemen. Gerade in der Logistik und speziell in der Lagerhaltung werden sich neue Einsatzmöglichkeiten ergeben – getrieben durch wachsenden E-Commerce. Doch auch der Einsatz mobiler Roboter im Büro, im Service oder in Krankenhäusern ist durchaus realistisch.

In Fabrikhallen bewegen sich die mobilen Roboter dank moderner Navigationssoftware schon heute gänzlich ohne Bodenmarkierungen, Induktionsschleifen oder Magnete. Mehr noch: Die mobilen Plattformen von KUKA erstellen Karten ihrer Umgebung und können diese anderen Einheiten zur Verfügung stellen. Dadurch entsteht ein gemeinsamer Fahr- und Wegeplan, in dem alle Roboterbewegungen aufeinander abgestimmt sind. Ändert sich das Produktionsumfeld in der Halle oder Fabrik, passen sich die Roboter in kürzester Zeit flexibel den neuen Gegebenheiten an. Langfristig ist es auch durchaus möglich, dass der Mitarbeiter morgens in die Fabrik kommt und seinen Roboter mit an den Arbeitsplatz nimmt – genau so wie Büroangestellte ihren mobilen Arbeitsplatz.

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