Industrieroboter: Wie Roboter den Mittelstand verändern
"Wir wappnen uns mit Robotern, die mit Menschen zusammenarbeiten, für den demografischen Wandel"
Foto: dpa Picture-AllianceEs kann losgehen. Stephan Bernstein ist an einem Metallgestell fixiert. Augenklappen und Kopfhörer machen ihn blind und taub. In wenigen Sekunden wird eine fein erdachte Folter beginnen.
Pendel mit zunehmend schwereren Gewichten werden auf den Körper des 56-Jährigen einwirken. Assistenten an seiner Seite testen, wann die Pendel die Schmerzschwelle des schlanken Mannes erreichen.
Bernstein befindet sich weder in einem schummrig beleuchteten Keller, noch ist einer der Beteiligten in Lack oder Leder gehüllt. Der Raum ist lichtdurchflutet, die Beobachter tragen Jeans und T-Shirt. Ziel der Veranstaltung ist nicht, die Testperson zu quälen, sondern Schmerzen und Verletzungen künftig zu vermeiden.
Das Labor des Fraunhofer-Instituts IFF in Magdeburg ist eine der Einrichtungen in Deutschland, die zurzeit erforschen, wann Zusammenstöße von Robotern mit Menschen gefährlich werden. Im Zentrum steht die Frage, wie kräftig ein zufälliger Schubser von einem Roboter sein darf, bevor ihn Menschen als unangenehm empfinden. „Wir wollen die Roboter aus den Käfigen befreien“, sagt Norbert Elkmann, der Leiter des Bereichs Robotersysteme des Fraunhofer in Magdeburg, „Roboter und Menschen sollen Hand in Hand arbeiten.“
Selbstständig agierende Automaten an der Seite des Menschen zählen zu den wichtigen Elementen der digitalen Fertigung, auch Industrie 4.0 genannt, an der die Unternehmen mit Hochdruck arbeiten. Verrichten Produktionsroboter heute noch ihr Schweiß-, Lackier- und sonstiges Tagwerk vorwiegend hinter Gittern, kooperieren sie künftig direkt mit Menschen.
Festo – Wo die Natur Antworten liefert
Jedes Jahr stellt Festo auf der Hannover Messe ein neues Bionik-Konzept vor. Auf dem Messestand des Industrieautomatisierers aus Esslingen werden Ameisen zu sehen sein – kybernetische natürlich. Die BionicANTs – „ANT“ (das englische Wort für Ameise) steht dabei sowohl für das natürliche Vorbild als auch für „Autonomous Networking Technologies“ – imitieren das Staatenverhalten der Ameisen. Erstmals wird damit das kooperative Verhalten von Tieren mittels komplexer Regelalgorithmen in die Welt der Technik übertragen.
Foto: PRTU Wien – Alu in Pulverform
Bei Stahl und Titan ist das Sintern als Produktionsverfahren bekannt und erprobt. Forscher der TU Wien wollen das Spritzgussverfahren jetzt auch auf Aluminium-Legierungen übertragen.
Wer heute ein kompliziertes Metallteil herstellen will, greift meist auf das Sintern genannte Metallpulver-Spritzgussverfahren zurück, bei dem Metallpulver mit Kunststoff versetzt, in Form gepresst und bei hohen Temperaturen zu einem soliden Metallwerkstück zusammengebacken wird. Bislang funktionierte diese Technik jedoch nicht mit Aluminium.
Das neue pulvermetallurgische Verfahren soll es erlauben, komplizierte Formen herzustellen, die auf andere Weise gar nicht oder nur mit großem Aufwand realisierbar wären. Da das pulverförmige Ausgangsmaterial relativ preiswert ist, können bei überschaubaren Kosten auch relativ große Bauteile produziert werden, sodass in der Massenproduktion im Vergleich zur konventionellen Fertigung Material- und Gewichtseinsparungen von mehr als 50 Prozent möglich sind.
Foto: PRWeippert – Das Gewicht herunterschrauben
In nahezu jeder Maschine stecken unzählige Schrauben in den unterschiedlichsten Größen – sie halten die Produktionsanlagen quasi zusammen. Hier Gewicht zu sparen, kann sich positiv auf die gesamte Maschine auswirken. Die Firma Weippert stellt auf der Hannover Messe neue WT-Kunststoffschrauben vor, die – bei Beachtung der technischen Anforderungen – im Vergleich zu Alu- und Edelstahlschrauben bis zu 70 Prozent leichter sein sollen.
Die Ingenieure von Weippert stellen einen ganz einfachen Vergleich an: Während ihre WT-Kunststoffschraube M6x40 aus PA6 GF30 lediglich 1,6 Gramm wiegt und aus PA6 GF50 gerade einmal 1,8 Gramm, bringt die gleiche Metallschraube aus A2 satte 9,3 Gramm auf die Waage. Dass Kunststoffschrauben nicht die gleiche Festigkeit wie Stahlschrauben aufweisen, sei dabei nicht immer ein Problem. Denn mit einer individuellen Konstruktionsanpassung unter Berücksichtigung der mechanischen Eigenschaften könnten meist auch Kunststoffschrauben statt Stahlschrauben verwendet werden, so Weippert.
Selbst wenn die Kunststoffschraube eine Nummer größer dimensioniert wird als die Stahlschraube, wenn also beispielsweise statt einer M4 eine M6 zum Einsatz kommt, ist die Gewichtseinsparung immer noch deutlich.
Foto: PRSonotec – Vorbeugen statt heilen
Eines der großen Themen der Industrie 4.0 ist die Predictive Maintenance, also die vorbeugende Instandhaltung. Der Ultraschallspezialist Sonotec stellt mit dem Sonaphone auf der Hannover Messe ein neues Gerät vor, dass die Wartung einfacher machen soll.
Die möglichst genaue Vorhersage eines optimalen Wartungszeitpunktes gewinnt in der Wertschöpfungskette zunehmend an Bedeutung. Die mobilen Ultraschallmessgeräte, die zur Grundausstattung vieler Instandhalter gehören, tragen damit maßgeblich zu einer erhöhten Anlagensicherheit und -verfügbarkeit bei. Auf der Sonderausstellung Predictive Maintenance 4.0 will Sonotec zeigen, wie Unternehmen Energie einsparen und die Effizienz der gesamten Produktion mit Ultraschallmessgeräten verbessern können.
Foto: PRBionic Robotics – Arm mit Charme
Bionic Robotics präsentiert auf der Hannover Messe einen Leichtbauroboter, dessen Bewegungsablauf und Größe sich an einem außerordentlich erfolgreichen Vorbild orientiert – dem menschlichen Arm. Die Bionic Robotics GmbH, 2010 als Spin-Off der TU Darmstadt gegründet, setzt als innovationsgetriebenes Unternehmen vor allem auf die Entwicklung und Produktion von extrem leichten Roboterarmen. Vergleichbar elastisch und mit seinen vier bis fünf Gelenken besonders flexibel im Aufbau, sorgen die in die Basis des BioRob verlegten Antriebe zudem für eine geringe bewegte Masse im Roboterarm. Damit ist der BioRob prädestiniert für den Einsatz in der industriellen Automation, wo er Transport-, Pick & Place-, Palettier- oder wechselnde Handhabungsaufgaben mit kleinen und mittleren Losgrößen übernehmen kann.
Laut dem Unternehmen ist BioRob der einzige kollaborative Roboter – er darf also ohne Schutzkäfig direkt mit Menschen zusammenarbeiten –, der ohne aufwändige Sensortechnologie und Steuerungstechnik auskommt. Selbst bei hohen Bewegungsgeschwindigkeiten würden die Kräfte im Falle eines ungewollten Kontaktes mit menschlichen Arbeitskollegen bauartbedingt so weit reduziert, dass keinerlei Verletzungsgefahr besteht – die besonders leichte und nachgiebige Struktur des BioRob macht es möglich.
Foto: PRFluid Dynamix – Der unbewegte Beweger
Das Berliner Start-up FDX Fluid Dynamix feiert auf der Hannover Messe die Premiere seiner einzigartigen OcsiJet-Düse, mit der es dank eines fluidischen Oszillators erstmals möglich ist, einen bewegten Strahl ganz ohne bewegliche Teile zu erzeugen.
Um für eine gute Durchmischung von Gasen und Flüssigkeiten zu sorgen, kommen die dafür verwendeten Komponenten so gut wie nie ohne bewegliche Bauteile aus, woraus beinah schon zwangsläufig eine gewisse Reparaturanfälligkeit und ein erhöhter Wartungsbedarf resultieren. Die neue Düse von FDX erzeugt den schwingenden Fluidstrahl jedoch ohne bewegliche Teile. Mit einem schnell, effizient und genau anpassbaren Frequenzspektrum, welches von wenigen Schwingungen pro Sekunde bis fast in den Ultraschallbereich reicht, liefert die OsciJet-Düse für beinah jeden Prozess den notwendigen Frequenzbereich – ob Kraftstoff-Luft-Mischungen in Motoren oder der Wasserstrahl in Geschirrspülmaschinen.
Foto: PRMediGlove – Heilende Handschuhe
Auf dem Stand der Hochschule Anhalt zeigen die Designer Thomas Kores und Philipp Rösler aus Dessau erstmalig einen vollen interaktiven Prototyp eines medizinischen Diagnostik-Handschuhs, der die Funktionen von Stethoskop, Thermometer und Pulsmesser vereint.
Mit MediGlove sollen nicht nur die Untersuchungen intuitiver „von der Hand gehen“, sondern über natürliche Gesten auch hochauflösende Messwerte ermittelt und automatisch in eine digitale Krankenakte eingepflegt werden können, um sie so längerfristig und ganzheitlich nachvollziehbar zu machen. Der als Design-Projekt der Hochschule Anhalt konzipierte MediGlove ist bereits mit zwei Sonderpreisen ausgezeichnet worden.
Foto: PRABB – Produktivität steigern
Der Schweizer Mischkonzern ABB hat seine eigene Definition des Internets der Dinge: Das IoT wird zum „Internet of Things, Services and People“ erweitert – und soll so Chancen bieten, Produktivität und Wettbewerbsfähigkeit zu steigern. „Wir verbinden Komponenten – also Things – der Industrieautomation und Energieversorgung mit dem Internet und fördern durch fortschrittliche Softwarelösungen deren perfekte Zusammenarbeit“, sagt ABB-Chef Ulrich Spiesshofer. „Das führt zu neuen Serviceangeboten und verschafft unseren Kunden einen klaren Wettbewerbsvorsprung.“
Eine der Neuheiten an dem 1700 Quadratmeter großen Messestand ist ein neuer Sensor, mit dem bestehende Motoren mit der Smart Factory angebunden werden können. Der Sensor – in etwa so groß wie eine Zigarettenschachtel – wird an dem vorhandenen Elektromotor befestigt, misst Zustandsdaten wie Temperatur, Vibration oder Magnetfeld und sendet sie an einen Server. Aus diesen kontinuierlich erhobenen Daten können genaue Analysen über den Zustand des Motors erstellt werden. Produktivität und Verfügbarkeit lassen sich so verbessern und Produktionsunterbrechungen durch vorausschauende Wartung vermeiden.
Foto: PRFraunhofer IWU – Die Miniaturfabrik
Das Fraunhofer-Institut für Werkzeugmaschinen und Umformtechnik (IWU) präsentiert auf der Messe mit seinem Forschungsprojekt „Presswerk 4.0“ erstmals ein Miniaturfabrikmodell, das Messebesucher dank Augmented Reality bei einem virtuellen Rundgang erkunden können.
Den einzelnen Produktionsschritten folgend, wird den Besuchern dort anhand der Fertigung von Beispielbauteilen interaktiv und gut nachvollziehbar die intelligente Vernetzung von Prozess, Maschine, Anlage und Mensch vermittelt. Zudem wird deutlich, wie diese Vernetzung hilft, Zeit, Energie und Material zu sparen und die Produktion schneller und flexibler auf Marktveränderungen reagieren zu lassen.
Foto: PRInstitut für Integrierte Produktion Hannover – „Heb mich hoch, Scottie!“
Autonome Fahrzeuge sind nicht nur in der Autoindustrie ein Thema. In modernen Produktionsstätten und Lagerhallen werden sich die Mitarbeiter nicht mehr selbst ans Steuer eines Gabelstaplers setzen, sondern ihre Arbeitsaufträge an intelligente fahrerlose Transportfahrzeuge übergeben. Was zur Kommunikation zwischen Mensch und Stapler nötig ist, zeigt das Institut für Integrierte Produktion Hannover: Die gemeinsam mit Jungheinrich und weiteren Partnern entwickelten fahrerlosen Schubmaststapler, die menschliche Sprache verstehen und Gesten deuten können, dürfen von den Messebesuchern auf dem niedersächsischen Gemeinschaftsstand in Halle 2 sogar selbst ausprobiert werden.
Mithilfe von 3D-Kameras erfassen sie ihre Umgebung und orientieren sich ähnlich wie ein Mensch, indem sie sich markante Punkte im Raum merken. Bei räumlichen Veränderungen – zum Beispiel, weil ein Regal zur Seite gerückt wurde oder eine Palette den sonst üblichen Weg versperrt – wird sich das Fahrzeug daran anpassen, ganz im Sinne der Industrie 4.0. Im Gegensatz zu bisherigen fahrerlosen Transportsystemen benötigt es keinerlei vorgegebene Wege, etwa in Form von Magnetsensoren oder Führungslinien auf dem Boden, sondern kann sich frei bewegen. Durch den Wegfall von Investitionen für Leitsysteme kann sich die neue Technologie auch für kleine und mittlere Unternehmen lohnen.
Foto: PRPilz – Sichere Automation
Pilz aus dem schwäbischen Ostfildern hat sich für die Hannover Messe ein eigenes Motto gesetzt: „Wir automatisieren. Sicher.“ Auf dem Messestand demonstriert Pilz den Besuchern, wie Mensch und Roboter künftig sicher eng zusammenarbeiten können. Der Roboter arbeitet ohne Trennwände mit dem Menschen zusammen – ein Trend, der sich über die gesamte Hannover Messe zieht.
Foto: PRHarting – Kleine Box mit heißem Inhalt
Der Höhepunkt der diesjährigen Hannover Messe könnte für die ostwestfälische Harting Technologiegruppe bereits vor Messestart stattfinden: Mit Mica gehört das Unternehmen zu den fünf Nominierten für den Hermes Award, der am Vorabend der Messe in Anwesenheit von US-Präsident Barack Obama und Bundeskanzlerin Angela Merkel verliehen wird.
Mica steht für „Modular Industry Computing Architecture“. Das System ermöglicht, Daten im direkten Umfeld von bereits existierenden Maschinen auszuwerten und mit dem IT-System eines Betriebes zu vernetzen. Sprich: Auch bestehende Maschinenparks können an die Smart Factory angebunden werden.
Foto: PRRethink Robotics – Kollege Cobot!
„Cobots“ (Collaborative Robots) stehen für ein neues Konzept in der Produktion: Ein Roboter soll den Mensch nicht ersetzen, sondern mit ihm produktiv zusammenarbeiten. Ein wesentlicher Aspekt in seiner Entwicklung war daher von Anfang an die sichere und bedenkenlose Zusammenarbeit von Mensch und Maschine – und zwar ohne trennende Schutzeinrichtungen.
Für diese neue Arbeitswelt stellt das US-Unternehmen Rethink Robotics mit seinen deutschen Partnern Hahn und Freise Automation in Hannover „Sawyer“ vor. Laut dem Unternehmen setzen der Grad an Intelligenz und Einfühlungsvermögen neue Maßstäbe in der Robotik. Am Ende soll diese neue Technologie für eine Win-Win-Situationen sorgen: Entlastete Mitarbeiter widmen sich komplexeren Aufgaben und steigern damit nachhaltig die Wertschöpfung des gesamten Unternehmens.
Foto: PRSchaeffler –Werkzeugmaschine 4.0
Auf der Industriemesse präsentiert Schaeffler ein Gemeinschaftsprojekt mit dem Werkzeugmaschinenhersteller DMG Mori: die Werkzeugmaschine 4.0. Die voll vernetzte Maschine stellt, ausgehend von sensorisierten Schaeffler-Komponenten sowie einer Cloud-basierten Software und Auswerteeinheit, einen konkreten Schritt in Richtung digitalisierte Produktion dar - lassen sich doch die Erfahrungen aus diesem Projekt auch auf andere Maschinen und Anlagen übertragen.
Auf der Sonderschau Predictive Maintenance 4.0 demonstriert Schaeffler mit dem Antriebsstrang 4.0 in Live-Vorführungen, welchen Mehrwert aus Unternehmenssicht die Cloud-basierten Services bieten können.
Foto: PRSiemens – Die Würfel sind gefallen
In vier „Highlight-Cubes“ präsentiert Siemens seine Neuheiten in Hannover – die Würfel sollen die Themenschwerpunkte auf der 3500 Quadratmeter großen Ausstellungsfläche auch optisch gliedern. Überschrieben sind diese vier Bereiche mit den Schwerpunktthemen „Nachhaltige Energie für digitale Unternehmen“, „Neue Chancen für die Fiber Industry durch Digitalisierung“, „Auf dem Weg zur individualisierten Massenproduktion“ sowie „Automobilhersteller: Mit Digitalisierung auf der Überholspur“.
Im Kern aller Schwerpunkte steht die Verschmelzung der realen und virtuellen Welt.
Foto: PRDas wird ein neues Zeitalter in der gesamten industriellen Produktion einläuten. Bislang setzen vor allem große Konzerne Roboter ein. Doch das ändert sich jetzt. „Die neue Technik macht den Einsatz von Robotern flexibel und damit auch für kleinere Unternehmen interessant“, sagt Stefan Sagert, Robotikexperte beim Verband Deutscher Maschinen- und Anlagenbau. „Wir gehen davon aus, dass der Anteil der Mensch-Roboter-Systeme in den kommenden Jahren steil ansteigt.“
Klassische Roboter wiegen bis zu fünf Tonnen, entfalten enorme Kräfte und beschleunigen Werkstücke von über einer Tonne Gewicht auf eine Geschwindigkeit von bis zu zwei Metern pro Sekunde.
Vor wenigen Monaten kam im Volkswagenwerk im hessischen Baunatal ein Arbeiter beim Einrichten eines solchen Monstrums ums Leben. „Ein herkömmlicher Industrieroboter kann ohne zusätzliche Schutzmaßnahmen ein gefährlicher Geselle sein“, sagt Fraunhofer-Experte Elkmann.
Im Geschäft persönlich vom Roboter begrüßt zu werden - auch das kann bald für mehr Menschen Realität sein. „Pepper“ hat Knopfaugen, und er ist in astreinem Deutsch recht schonungslos: „Meiner bescheidenen Meinung nach ist dieses Modell nicht besonders schmeichelhaft für Ihre Figur. Dürfte ich Ihnen ein paar neu eingetroffene Modelle zeigen, die mir für Sie besonders gut gefallen?“ Eigene Infos werden per QR-Code auf dem Smartphone gespeichert, den der Roboter im Geschäft dann scannt. In Japan ist Pepper (von SoftBank) bereits aktiv.
Foto: dpa„iPal“ ist ein künstlicher Freund und Spielgefährte. Der Roboter ist so groß wie ein sechsjähriges Kind. Er kann singen und tanzen, Geschichten vorlesen und spielen.
Durch Gesichtserkennung und automatisches Lernen wird „iPal“ mit der Zeit immer schlauer. Er erinnert sich an Vorlieben und Interessen des Kindes. „iPal“ ist keine gefühllose Maschine“, behauptet John Ostrem vom Hersteller AvatarMind. „Er kann Emotionen erspüren und fühlt, wenn das Kind traurig ist.“ Der Roboter, der in rosa oder hellblau angeboten wird, übernimmt auch gleich ein paar vielleicht leidige Erziehungspflichten: Der eingebaute Wecker holt das Kind aus dem Schlaf. Die Wetter-App sagt ihm, was es anziehen soll, und eine Gesundheits-App erinnert ans Händewaschen.
„iPal“ wurde vor allem für den chinesischen Markt entwickelt. Ostrem erläutert: „Dort gibt es in den Ein-Kind-Familien viele einsame Kinder, deren Eltern wenig Zeit haben und die einfach niemanden zum Spielen haben.“ Anfang 2016 soll es „iPal“ dort für etwa 1000 US-Dollar (knapp 900 Euro) geben.
Foto: dpaWer auf Reisen die Zahnbürste vergessen hat, kann sie bald von einer freundlichen Maschine aufs Zimmer gebracht bekommen. „Relay“, der Service-Roboter, wird in einigen US-Hotels im Silicon Valley getestet. Die Rezeptionistin legt Zahnbürste, Cola oder Sandwich in eine Box im Roboter, dann gibt sie die Zimmernummer des Gastes ein. „Relay“ kann sich selbst den Fahrstuhl rufen – auch wenn er noch ziemlich lange braucht, um wirklich einzusteigen. Er scannt vorher sehr ausgiebig seine gesamte Umgebung, um ja niemanden umzufahren. Vor der Zimmertür angekommen, ruft der Roboter auf dem Zimmertelefon an.
Wenn der Hotelgast öffnet, signalisiert ihm „Relay“ per Touchscreen: Klappe öffnen, Zahnbürste rausnehmen, Klappe wieder schließen. „Das Hotel ist für uns erst der Anfang“, sagt Adrian Canoso vom Hersteller Savioke. „Wir wollen „Relay“ auch in Krankenhäuser, Altenheime und Restaurants bringen, einfach überall dahin, wo Menschen essen oder schlafen.“
Foto: PR„Budgee“ trägt die Einkäufe und rollt hinterher. Per Funksender in der Hand oder am Gürtel gesteuert, kann er bis zu 22 Kilogramm schleppen, so der US-Hersteller. Er folgt Herrchen oder Frauchen mit mehr als 6 Kilometern pro Stunde. Die Batterie hält angeblich zehn Stunden. „Budgee“ lässt sich zusammenklappen und im Kofferraum verstauen. Die ersten Vorbestellungen werden ausgeliefert, Stückpreis rund 1400 US-Dollar.
Foto: PRRoboter können nicht nur Einkäufe schleppen, sondern auch für viele Menschen unliebsame Arbeiten im Haushalt abnehmen – und damit sind nicht nur die Staubsaug-Roboter gemeint. Der „PR2“ des Institute for Artificial Intelligence (IAI) der Universität Bremen kann auch in der Küche zur Hand gehen, zumindest in der Laborküche.
Foto: dpaJa, heutige Roboter können bereits feinmotorische Aufgaben übernehmen und etwa zuprosten, ohne dass das Sektglas zu Bruch geht. Das ist aber nicht die Besonderheit an diesem Bild. Der Arm rechts gehört Jordi Artigas, Wissenschaftler am Institut für Robotik und Mechatronik des Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) in Oberpfaffenhofen bei München. Der Roboterarm wird von Sergei Wolkow gesteuert – und der war nicht in Oberpfaffenhofen, sondern auf der Internationalen Raumstation ISS, wie im Hintergrund auf dem Monitor schemenhaft zu erkennen ist. Der „Tele-Handshake“ war nach Angaben des DLR ein weltweit einzigartiges Experiment.
Foto: dpaSolche Aufgaben, wie etwa dieses Zahnrad zu greifen und weiterzugeben, konnte der DLR-Roboter „Justin“ schon 2012. Dass er aus dem All gesteuert wird, ist jedoch neu und bislang einzigartig.
Foto: dpaNeben Spielereien von Wissenschaftlern gibt es aber auch schon konkrete Anwendungen für Roboter, die Menschen helfen. Der „Personal Robot Jaco“ zon Focal Meditec zum Beispiel soll Menschen mit Behinderung individuelle Hilfe leisten – auch das feinmotorisch anspruchsvolle Aufschrauben von Wasserflaschen aus dünnem Kunststoff gehört dazu.
Foto: dpaEtwas verspielter geht es in Japan zu. Hier tanzen rund 100 Roboter bei einem Werbe-Event zum Start eines Roboter-Magazins. Die „Robi“ erscheint seit Januar 2015 jede Woche.
Foto: dpaDoch auch in Japan geht es nicht nur verspielt zu. Aiko Chihira ist eine Mitarbeiterin am Info-Desk in einem Einkaufsladen in Tokio. Und sie ist ein Roboter. Sie kann sich bewegen, sprechen und den Kunden beratend zur Seite stehen.
Foto: dpaAuch aus der Medizin sind Roboter nicht mehr wegzudenken. Mit dem Da-Vinci-Operationssystem werden zum Beispiel minimal-invasive Operationen im urologischen und gynäkologischen Bereich durchgeführt. In Deutschland ist das System in 52 Kliniken im Einsatz, in den USA an mehr als 1400.
Foto: dpaMit Roboter kann auch der Einsatz von Düngemittel und Unkrautvernichtern in der Landwirtschaft reduziert werden. Der Abgrarroboter Bonirob von Bosch fährt über das Feld und kann dabei automatisch erkennen, welche Pflanze unter ihnen eine Nutzpflanze ist und was Unkraut. Die Roboter sind noch im Entwicklungsstadium, 2018 könnten sie kommerziell in den Markt kommen.
Foto: dpaAn anderen Stellen sind Roboter in der Landwirtschaft bereits Realität. Nicht nur Felder werden automatisch gemäht, auch Kühe ohne menschliches Zutun gemolken.
Foto: dpaIn der Produktion werden Roboter seit Jahren eingesetzt – allerdings meist für schwere Lasten und in abgesperrten Sicherheitskäfigen. Inzwischen holen die Hersteller die Roboter aus diesen Käfigen und lassen sie direkt mit den Menschen zusammenarbeiten. Im Bild ist der Kleinroboter YuMi (für You and Me) von ABB, der im vergangenen Jahr auf der Hannover Messe vorgestellt wurde. Die Schweizer sind aber nicht der einzige Anbieter von diesen sogenannten kollaboraitven Robotern.
Foto: dpaAuch Kuka hat einen solchen Roboter im Angebot, wenn auch „nur“ mit einem Arm. Beide Roboter eignen sich für kleinteilige Aufgaben, etwa bei der Smartphone-Montage oder wie hier im Bild auf dem VW-Messestand 2015, wo der Kuka-Roboter Lagerschalen in einen Motorblock einsetzt.
Foto: dpaBislang kannte man Produktionsroboter eher so: Schwere, automatisierte Metallarbeiten am Fließband in einem Schutzkäfig. Die Roboter ermüden nicht und setzen auch noch den tausendsten Schweißpunkt so exakt wie den ersten. Eine moderne Autoproduktion, zumindest bei Volumenmodellen wie dem VW Golf im Bild, wäre ohne Roboter nicht mehr denkbar.
Foto: dpa
Um den Gesellen ihre Gefährlichkeit zu nehmen und sie mit Menschen arbeiten zu lassen, orientieren sich Forscher nun auch in der Industrie an Servicerobotern, die inzwischen in vielen Haushalten das Staubsaugen und Rasenmähen übernehmen.
Diese Helfer sind leicht, langsam und dank abgerundeter Kanten harmlos. Wie ein Staubsaugerroboter, der um die fünf Kilo wiegt und sich im Schneckentempo bewegt, sollen künftige Montage- oder Sortierautomaten in der Fabrikhalle Leichtgewichte sein und weder Leib noch Leben von Arbeitern gefährden.
Gemeinsame Montage von Autotüren
Das größte Aufsehen mit solchen dem Menschen nachempfundenen sogenannten humanoiden Robotern erregte bisher der japanische Softbank-Konzern mit Pepper, einer weißen Figur, die Menschen zum Beispiel in Läden bedienen soll.
Google stellte gerade eine neue Generation des Roboters Atlas vor, dessen Vorgänger im Auftrag des US-Militärs entwickelt wurde. Der Nachfolger ist mit 175 Zentimeter etwas kleiner, wiegt mit 81 Kilogramm nur ungefähr die Hälfte des ersten Modells und kann sowohl in Gebäuden als auch im Freien für einfache Tätigkeiten eingesetzt werden.
Wirtschaftlich erfolgreich sind solche Roboter bisher aber nicht. Alphabet, die Konzernmutter von Google, soll zurzeit sogar wegen der schlechten Geschäftsaussichten den möglichen Verkauf der Robotertochter Boston Dynamics prüfen, die der Konzern vor zweieinhalb Jahren erworben hatte.
Im Industriegeschäft hingegen geht es um handfeste Humanoide, die den Herstellern schon jetzt Gewinne bescheren; die Ähnlichkeit mit Menschen ist dabei zweitrangig.
Der Schweizer Elektrokonzern ABB etwa baut eine Art Handlanger namens Yumi, der Pakete packt und elektronische Teile montiert, ohne Menschen zu gefährden. Das Augsburger Unternehmen Kuka, zweitgrößer Industrieroboterhersteller Europas, ist mit seinem einarmigen Automaten iiwa im Geschäft, der Mitarbeitern etwa beim Bohren zur Hand geht.
Der Roboter agiert im Freien, greift sich die Tür aus einem Transportwagen und hält sie so nahe an die Türangeln des Autos, dass die Arbeiter sie nicht mehr heben, sondern nur noch in die Halterung einfügen müssen – vor allem für ältere Mitarbeiter eine Erleichterung. „Wir wappnen uns für den demografischen Wandel“, sagt Projektingenieurin Judith Apold.
Zusammenstöße mit dem Roboter müssen die Opel-Werker dabei nicht befürchten. Zwei Scanner überwachen die gemeinsame Arbeitszone. Verlässt der Mensch versehentlich seine sichere Zone während der Roboter die Tür bewegt, stoppt das System den Automaten. Nach dem Opel-Stammsitz Rüsselsheim soll der Roboter auch in anderen europäischen Opel-Werken und in den Fabriken des Mutterkonzerns General Motors Einzug halten.
Allein in Deutschland sollen rund 1000 solcher menschenfreundlicher Industrieroboter in den vergangenen zwei Jahre verkauft worden sein, schätzt das Fraunhofer-Institut IFF in Magdeburg. Im Vergleich zu den knapp 21.000 Industrierobotern, die im vergangenen Jahr hierzulande abgesetzt wurden, ist das zwar eine kleine Zahl. Doch sobald die Flexibilität der kleinen Roboter den Mittelstand überzeugt, wird die Zahl nach Meinung der Forscher nach oben schnellen.
Im Elektromotoren-Werk von Siemens in Bad Neustadt an der Saale haben die humanoiden Roboter schon Einzug gehalten. Ein Roboter, der in der Fabrik Werkstücke aus einer Box entnimmt und einer Drehbank zuführt, ist eine Ausgeburt an Beweglichkeit und Feinfühligkeit. Mit seinen sieben Achsen und empfindlichen Sensoren, die jeden Widerstand spüren, schafft er fast alle erdenklichen Bewegungen. Zugleich stoppt er sofort, wenn er zum Beispiel einen menschlichen Arm berührt.
ABB brachte im vergangenen Jahr Yumi auf den Markt. Das zweiarmige Ungetüm mit einer Spannweite von 162 Zentimetern erschreckte auf der Hannover Messe Bundeskanzlerin Angela Merkel, die bei der Konfrontation mit der insektenähnlichen Maschine vor Schreck die Arme vor sich streckte. Die Schutzgeste war überflüssig: Greift jemand in den Arbeitsbereich, bleibt Yumi umgehend stehen. Hinzu kommt: Yumis Arme sind abgerundet und gepolstert.
Sichern Roboter Jobs?
Das Ungetüm kann Werkstücke bis auf zwei Hundertstel Millimeter genau platzieren. Anders als herkömmliche Industrieroboter verfügt der 38 Kilogramm schwere Helfer über zwei Arme, die platzsparendes Arbeiten ermöglichen. Im ABB-Werk im finnischen Vaasa bewährten sich zwei Yumis, indem sie – zusammen mit menschlichen Kollegen – Zehntausende Notausschalter und Doppelsteckdosen montierten.
Die Helfer in der Produktion werden manchen Menschen ersetzen. Massenarbeitslosigkeit würden sie aber nicht verursachen, betont die Londoner Unternehmensberatung Metra Martech: Weil Roboter Produktivität und damit die Wettbewerbsfähigkeit steigern, ist in Ländern mit hohem Robotereinsatz – Südkorea, Japan, Deutschland – die Erwerbslosigkeit besonders gering. Daran gemessen müssen Arbeiter den Einzug der neuen Roboter nicht fürchten.