Technologie: Robotik

Die allgemeine Akzeptanz jeder technischen Neuerung braucht bekanntlich Zeit. Der neue Trend in der Industrie, bei dem Arbeiter und Roboter auf Tuchfühlung gehen und im Idealfall ganz ohne Schutzumhausung Hand in Hand zusammenarbeiten, ist zurzeit in aller Munde. Die MRK birgt großes Potenzial und zahlreiche Chancen für beide – den Unternehmer wie auch den Mitarbeiter.

Für Unternehmen mit kleineren Produktionsgrößen sind die verfügbaren Automatisierungslösungen oft nicht rentabel. Im EU-geförderten Projekt SMErobotics entwickelt deshalb ein Konsortium aus Forschungs- und Industriepartnern eine neue Generation von vielseitigen, einfach und schnell anpassbaren Robotersystemen. Der Beitrag zeigt die aktuellen Ergebnisse des Projekts an zwei Beispiel auf.

Die Mensch-Roboter-Kooperation als Prozesstechnologie ist bereits seit Jahren Betrachtungsgegenstand von Wissenschaft und Wirtschaft. Gegenwärtig existieren mehrere, auch technologisch verfügbare Lösungsansätze zur Serienumsetzung. Der Einsatz dieser hybriden Systeme in der Montageumgebung birgt großes Verbesserungspotenzial hinsichtlich Kosten, Qualität sowie Ergonomie und Effizienz.

Intelligente und autonome Roboter sind für die Entwicklung der Industrie 4.0 von essentieller Bedeutung. Dabei müssen sie sich in einer unübersichtlichen und unvorhersehbaren Umwelt zurechtfinden und auf Ereignisse sofort reagieren können. Um Handlungen zu planen, ist die Echtzeitverarbeitung komplexer Sensorinformationen notwendig.Daher werden am DFKI RIC Hardware-Beschleuniger für die Robotik auf Basis des Datenflussparadigmas entwickelt.

Logistische Prozesse unterliegen zumeist einer hohen Varianz, was die Programmierung von Industrierobotern zur Erfüllung komplexer Aufgabenstellungen zeit- und kostenaufwendig macht. Am BIBA wurde eine Strategie zur intuitiven und flexiblen Roboterprogrammierung und -steuerung entwickelt und in Zusammenarbeit mit dem Unternehmen EASY-ROB auf der CeMAT 2011 anhand eines Demonstrators präsentiert.

Kollaborierende Roboter, auch Cobots genannt, kombinieren die Stärken von Mensch und Roboter am Arbeitsplatz. Die Prozess- und Produktivitätsverbesserung drückt sich durch Zeit-, Kosten-, Ergonomie- und Qualitätsvorteile aus. In diesem Artikel wird gezeigt, wie Praktiker vorgehen sollten, wenn sie diese Robotersysteme nutzen wollen.

Roboter haben sich schon jetzt als Erfolgsmodell für die industrielle Fertigung bewährt. Laut dem Welt-Roboter-Report 2019 der International Federation of Robotics (IFR) sollten bis 2022 rund vier Millionen Industrieroboter weltweit im Einsatz sein. Und wie sieht es mit der Fertigungssteuerung hierzulande aus?

Im Gegensatz zu standardisierten Produktionsprozessen müssen Roboter in dynamischen Logistikprozessen flexibel auf variable Umgebungsbedingungen und nicht standardisierte Güter reagieren. Durch Fortschritte in KI und Industrie 4.0 können Roboter komplexe Logistikaufgaben zuverlässig ausführen. Ein Beispiel ist die Depalettierung, bei der Roboter die Arbeitsumgebung mithilfe multi-modaler Sensordaten interpretieren.

Aufgrund des wachsenden Einsatzes von Robotik in Logistikunternehmen steigt der Bedarf an qualifizierten Fachkräften, besonders in KMU. Eine modulare Weiterbildung für Robotik in der Logistik wurde entwickelt, um Fachkräfte gezielt zu schulen. Durch Erhebungen und die Durchführung der Module konnten wertvolle Erfahrungen und Lessons Learned gesammelt werden.

Die automatische Entladung von Massenstückgütern und deren automatisierte Überführung in die logistischen Systeme ist eine große technische Herausforderung. Bisherige Forschungsarbeiten sind in der Lage eine Lage- und Positionsbestimmung von kubischen Stückgütern durchzuführen und die Stückgüter mit einer angepassten Handhabung aus dem Ladungsträger zu entnehmen. Der Einsatz hat gezeigt, dass unterschiedliche Umgebungen, sich ändernde Stückgüter und deren Zustand die Weiterentwicklung zu einem anpassungsfähigen technischen System erfordern.