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Expert Days: Die Herausforderungen der Zusammenarbeit von Mensch und Roboter

Bis Mensch und Roboter reibungslos zusammenarbeiten, wird es noch lange dauern. Bei den Schunk Expert Days diskutierten Fachleute die vielen kleinen Schritte, die zu diesem Ziel führen.

Expert Days: Die Herausforderungen der Zusammenarbeit von Mensch und Roboter

Bei der Eröffnung der Expert-Days führte Schunk-CEO Henrik A. Schunk einen kleinen Dialog mit einem Nao-Roboter.

Zum mittlerweile zehnten Mal hat die auf Greifsysteme spezialisierte Firma Schunk zu den International Expert Days nach Lauffen eingeladen. Auf der zweitägigen Tagung steht das Zusammenwirken von Mensch und Roboter im Mittelpunkt. Unter dem Titel „Smart Future with Cobots and Co-acts“ drehen sich Vorträge und Diskussionen um die Möglichkeiten und Herausforderungen der Servicerobotik.

Im Ausstellungsbereich war ein Tiago-Roboter von Pal Robotics zu sehen.

Eng mit Menschen zusammenarbeitende Roboter sind kein neues Thema, sondern haben in den letzten Jahren schon zahlreichen Messen und Konferenzen als Motto gedient. Allein das zeigt schon, dass sich die Idee, so überzeugend sie klingen mag, offenbar nicht so leicht realisieren lässt. Mobilität, Flexibilität, Adaptivität – das sind nur einige der Stichworte, mit denen sich die Schwierigkeiten beschreiben lassen und die auch in den ersten Vorträgen gleich mehrmals genannt wurden.

Zukünftig würden in einer Fabrik tendenziell alle Objekte in einem großen Ausmaß mobil sein, sagte etwa Thomas Bauernhansl (Fraunhofer IPA). Der Umgang damit erfordere intelligente Systeme. Selbstregulierende Subsysteme mit der Fähigkeit zur Selbstheilung müssten ineinander greifen, um ein robustes Gesamtsystem zu schaffen. Wo immer es möglich ist, sollten Materialflüsse durch Informationsflüsse ersetzt werden.

Als Beispiel nannte Bauernhansl iBin, einen intelligenten Behälter, der sich von selbst meldet, wenn er wieder gefüllt werden muss. Zudem sollten Elemente und Prozesse kontinuierlich durch einen Digitalen Schatten repräsentiert und die vielen anfallenden Daten genutzt werden, um die Produktion weiter zu optimieren. Ingenieur und Operator, so Bauernhansl, von Frederick Winslow Taylor mit dem Fließband einst voneinander getrennt, kämen jetzt wieder zusammen. Keine kleine Erweiterung also, sondern ein tiefgreifender Umbruch, dem sich auch der vor wenigen Tagen in Stuttgart eröffnete Forschungscampus Arena 2036 widmen will.

Aber auch große Umbrüche müssen am Ende in mehr oder weniger kleinen Schritten vollzogen werden. Diese Schritte zu identifizieren, also die Anwendungen zu finden, die sich mit der heute verfügbaren Technik kommerziell lukrativ realisieren lassen, ist eine Aufgabe, der sich viele Referenten widmeten. Es gehe um die kleinen Verbesserungen in der Produktion, sagte Andreas Bihlmaier von der Robodev GmbH, um die "Lücken, in denen Zeit vergeudet wird“.

Um diese Lücken sinnvoll durch Automatisierung zu füllen, brauche es eine Technologie, die von Beschäftigten vor Ort genutzt werden könne. Robodev setze auf einfache, modulare Bausteine, die mit Hybridkabeln verbunden und über ein Web Interface automatisch initialisiert und konfiguriert werden können. Auf diese Weise ließen sich innerhalb weniger Stunden unterschiedliche Roboter in Betrieb nehmen.

Auf rasche Konfiguration setzt auch die US-Firma Fetch Robotics. Extrem wichtig sei es, die Zeit für das erforderliche Training der Mitarbeiter zu verkürzen, sagte deren CEO Melonee Wise. Fetch Robotics konzentriert sich auf Roboter für Lagerverwaltung und Logistik und sieht das Automatisierungspotenzial insbesondere beim Transport: Der, so Wise, mache allein etwa 50 Prozent der Arbeitszeit menschlicher Lagerarbeiter aus, die dafür pro Tag über 20 Kilometer zurücklegten.

Die Roboter von Fetch werden auch beim DHL Innovation Center erprobt, wie dessen Mitarbeiterin Irma Lindt berichtete. 80 Prozent der Lager würden heute noch manuell betrieben. Für die Jahre von 2016 bis 2020 würde daher weltweit ein Marktpotenzial von über 31 Milliarden Euro für Logistikroboter erwartet, unterstützt durch fallende Preise für Sensoren und wachsende Roboterfähigkeiten.

Dabei schaut DHL nicht nur auf die Automatisierung des reinen Transports, sondern testet auch weitere Möglichkeiten. Beim einarmigen Roboter Sawyer, der Lasten bis 4 kg heben kann, habe sich das größte Potenzial beim Co-packing gezeigt, sagte Lindt. Dabei gehe es darum, mehrere Einheiten bereits verpackter Produkte in größere Kisten zu packen, sodass sie fertig sind für die Ablage im Regal.

Beim Vernieten können Roboter ebenfalls helfen. Das berichtete Yvonne Straube (BMW Group). Durch die Zusammenarbeit von Mensch und Roboter habe sich die für die Bearbeitung eines Bauteils nötige Taktzeit von 64 auf 52 Sekunden verkürzen lassen. Als technologische Herausforderungen nannte Straube die Mensch-Roboter-Kooperation in der Fließmontage, den Einsatz von künstlicher Intelligenz und maschinellem Lernen und die Entwicklung flexibler Endeffektoren.

Die alles überragende Herausforderung beim Einsatz von Robotern liegt aber woanders. Frederik Brantner von der auf Logistikroboter spezialisierten Magazino GmbH formulierte es so: "Die Schwierigkeit besteht nicht darin, die Aufgabe einmal zu lösen, sondern ein zuverlässiges System zu gestalten, das sie immer wieder löst.“ (Hans-Arthur Marsiske) / (axk)

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