Robotik und KI

Wie Roboter die Fertigung verändern

Von Daniela Hoffmann · 2018

Jemand hebt die Füße, während ein Saugroboter den Boden reinigt. Thema: Robotik und KI

In den letzten Jahren hat sich auf dem Gebiet der Robotik überdurchschnittlich viel getan. Künstliche Intelligenz, neue Materialien und 3D-Druck bringen vor allem eine neue Spezies nach vorn: die Cobots. Diese Leichtbauroboter haben gelernt, direkt mit dem Menschen zu kooperieren.

Bis vor kurzem kannte man Industrieroboter nur als hochgesicherte Anlage, in der Fabrikhalle platzintensiv durch Zäune abgegrenzt: Das ändert sich gerade. Zwar werden die neuen, mobilen Leichtbauroboter ihre älteren Brüder, die auf extrem schnelle Massenverarbeitung ausgelegt sind, nicht verdrängen. Noch haben die Cobots, die ihren Weg in der Fabrik auf Basis von Sensoren „erfühlen“ und mittels Kameratechnologie „sehen“, aus Sicherheitsgründen den Nachteil der Langsamkeit. Doch das könnte sich bald ändern. 

Robotik und KI: Erstaunlicher Erfindergeist

Die Bilderkennungstechnologie, der die künstliche Intelligenz mit selbstlernenden Algorithmen des Machine Learnings großen Auftrieb verliehen hat, macht die Bewegung immer sicherer. Auch die Entwicklung von fühlender Roboterkunsthaut und an die menschlichen Muskeln angelehnten Aktoren, die teilweise das Tausendfache ihres Gewichts heben können, läuft auf Hochdruck. Zudem wird geforscht, wie sich Roboter verhalten müssen, um ihre menschlichen Kollegen nicht durch unvorhersehbare Trajektorien zu erschrecken. 

Aktuelle Beispiele von Robotikpionieren zeigen: Indem viele Teile der Roboter per 3D-Druck selbst produziert und dabei ganz neue Formen designt werden können, lässt sich das Gewicht selbst von vormals schweren Helfern in aufrechter Androidenform um mehr als die Hälfte reduzieren, perspektivisch fällt so auch der Preis. Führende Roboterhersteller setzen darauf, dass grundsätzliche Bewegungsfunktionalität und die nötigen Sicherheitsfeatures zwar im Roboter selbst verankert sind, um Menschen nicht zu gefährden. Das Wissen, wie ein Roboter in einer ungewohnten Situation reagieren und Problemlösungen finden kann, wird in der nächsten Generation aber aus der KI-Cloud kommen. 

Chance auch für den Mittelstand

Wenn die Einbindung der Mitarbeiter gelingt, dann wird in vielen Pilotanwendungen der „Kollege Roboter“ gut aufgenommen und gern gleich mit einem Namen versehen. Bei großen Autoherstellern helfen die Blechkollegen zum Beispiel bei körperlich schweren oder ergonomisch ungünstigen Aufgaben, sie halten den Kofferraumdeckel zum Anschrauben hoch oder kommen mit dem Schrauber an Überkopfwinkel, die den Mitarbeitern bisher Rückenprobleme bescherten. 

Zugleich erweitert sich kontinuierlich das Repertoire der Cobots. KI-Algorithmen und ausgefeilte Greiftechnologie sorgen dafür, dass Roboter jetzt Aufgaben lösen können, die vor kurzem noch undenkbar waren. Dazu gehört der „Griff in die Kiste“, bei dem der Roboterarm beliebig geformte Teile greifen und erkennen kann. Einsatzgebiete gibt es zunehmend auch in der Logistik, so kann zum Beispiel während des Transports auf autonomen Systemen schon mal ein Roboterarm wichtige Vorarbeiten leisten. Und Roboter können mittlerweile auch selbst Maschinen bedienen.

Cobot und Mensch arbeiten Hand in Hand

Immer mehr in den Fokus rückt die Bedeutung von Cobots für kleine und mittelständische Unternehmen. Dabei rechnen Experten vor allem zwei Faktoren ein: KMU können so überhaupt erst Aufträge annehmen, die sie entweder aufgrund mangelnder Qualifikation der Mitarbeiter oder wegen zu wenig Ressourcen, Stichwort Fachkräftemangel, sonst gar nicht hätten realisieren können. Sie versichern, dass die Cobots den Menschen nicht aus der Fabrik verdrängen. Sie werden aber Unterstützung leisten und sukzessive mit steigender „Intelligenz“ immer mehr, bisher manuelle Aufgaben automatisieren.

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