Smart automatisieren mit IoT, KI und Robotik

Automatisierungstrends

„Zurzeit können wir vier grundlegende Robotik-Trends ausmachen“, sagt David Fuller, CTO bei der KUKA Roboter GmbH Augsburg. Die KUKA-Gruppe ist ein weltweit führender Anbieter von Robotik sowie Anlagen- und Systemtechnik und gilt als einer der Industrie-4.0-Pioniere. Fuller vertritt die Ansicht, „massive Kräfte“ würden sowohl die Natur der Kognition als auch die Natur der Wahrnehmung von Grund auf neu definieren. Darüber hinaus gewinnen laut Fuller Roboter mit Fähigkeiten zur Mobilitätswahrnehmung an Bedeutung. Und zu guter Letzt würde die Industrie-4.0-Welle „über all diese revolutionären Trends hinwegschwappen“, betont Fuller.
Markus Voss
Markus Voss
CIO und COO bei DHL
Supply Chain
„Durch die Über­wachung betrieblicher Abläufe in Echtzeit statt in der Rückschau können wir (…) die Effizienz von Betriebs­abläufen in Lagerinfrastrukturen erhöhen.“

Kognitive Roboter

Auch im Mittelstand hält eine neue Generation von Industrierobotern Einzug. Hier kommt es vorrangig auf eine hohe Flexibilität der Anlagen an, unter anderem im Zusammenhang mit den üblichen Produktionsanforderungen wie der großen Variantenvielfalt sowie individualisierten Qualitätsanforderungen kleiner Losgrößen.
Diese Flexibilität wiederum erfordert eine sichere Collaboration der Robotersysteme mit Menschen im direkten physischen Kontakt. Die Zusammenarbeit braucht ihrerseits fortgeschrittene Fähigkeiten der Geräte zur Wahrnehmung ihrer unmittelbaren Umgebung und eine verbesserte kognitive Beschaffenheit. Konventionelle Robotersysteme können diese Voraussetzungen nicht erfüllen.
Ein herkömmlicher Industrieroboter wiegt nicht selten mehrere Tonnen und entfaltet beachtliche Kräfte. Einige dieser Anlagen können Werkstücke mit einem Gewicht von über einer Tonne bei einer Geschwindigkeit von bis zu zwei Metern pro Sekunde durch den Raum bewegen – und nehmen dabei keinerlei Rücksicht auf sonstige Abläufe in ihrer unmittelbaren Umgebung. Bisher mussten Industrieroboter auch deshalb in Produktionshallen hinter den Gittern eines Sicherheitskäfigs platziert werden. In mittelständischen Unternehmen blieben diese Geräte unter anderem auch aus diesem Grund meist außen vor.
Smarte Automatisierung bei DHL in Oberhausen
Auf Nummer sicher: Mit prädiktiver Analytik lassen sich Probleme bei der Paketbearbeitung vorhersagen, lange bevor sie tatsächlich auftreten, sodass notwendige Reparaturen planvoll ablaufen können.
(Quelle: Deutsche Post DHL Group)
Ihren besonderen Anforderungen an Indus­trieroboter haben sich führende europäische Robotikspezialisten beispielsweise im Rahmen der Forschungsinitiative SMErobotics angenommen. Das Kürzel SME steht für Small Medium Enterprises und reflektiert den Schwerpunkt der Initiative. An SMErobotics sind unter anderem Fraunhofer IPA, das DLR Robotik und Mechatronik Zentrum, die Gesellschaft für Produktionssysteme GPS, GÜDEL, KUKA, Reis Robotics (eine Tochter der KUKA-Gruppe), die fortiss GmbH und Weber Stahl beteiligt – also die erste Liga der deutschen Robotik.
Mit Hilfe der entwickelten Technologien sind wirtschaftliche Automatisierungslösungen für Aufgaben wie Montage, Schweißen und Holzbearbeitung entstanden, und zwar sowohl Technologiebausteine für Systemintegratoren und Ausrüster innovativer Robotersysteme als auch direkt einsetz­bare Anwendungen.
Von dem neuesten Stand der Technik konnten sich Besucher der Hannover-Messe im April dieses Jahres ein Bild machen. Dort schenkte ein KUKA-Robotersystem an einer Theke einem anderen KUKA-Roboter inmitten vieler amüsierter Messe­besucher ein Hefeweißbier ein; keine der beiden Anlagen verschüttete dabei auch nur einen Tropfen. Damit läuteten sie eine neue Robotik-Ära ein.
Die Vision in der Robotik besteht darin, Maschinen zu bauen, die sich nicht nur intuitiv bedienen, sondern sich von Mitarbeitern auch interaktiv in neue Aufgaben einarbeiten lassen, dabei selbsttätig weiterlernen und „mitdenken“. Erweiterte Fähigkeiten zum Erfassen von Situationen und zum Verarbeiten von Unterweisungen durch Mitarbeiter würden demnach ebenfalls zum Pflichtenheft eines KMU-tauglichen Industrieroboters zählen.
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