Robotik in der Logistik

Aufgrund der weitreichenden Kompetenzen im Themenfeld der Robotik in den Forschungseinrichtungen des Landes Bremen wurde im Jahr 2012 die „Weiterbildungsinitiative Robotik“ im Beschäftigungspolitischen Aktionsprogramm (BAP) für Bremen und Bremerhaven gestartet. Diese hatte zum Ziel, die Kompetenzen und Erfahrungen hinsichtlich der Entwicklung und Konfiguration von innovativen Robotiklösungen aus der Forschung in die Unternehmen der Region zu transferieren, um die Wettbewerbsfähigkeit der Unternehmen zu steigern. Dabei standen insbesondere kleine und mittelständische Unternehmen (KMU) im Fokus, welche die Potenziale und Einsatzmöglichkeiten von individualisierten Robotiklösungen bisher nur eingeschränkt nutzen. Aus diesem Grund wurden branchenbezogene Einzelprojekte mit dem Ziel der Qualifizierung von Mitarbeiter/-innen in Unternehmen initiiert, welche aus Mitteln des Europäischen Sozialfonds (ESF) gefördert wurden.

In der industriellen Fertigung werden aktuell verschiedene Stufen der Zusammenarbeit zwischen Mensch und Roboter unterschieden, die mit einer zunehmenden Interaktion zwischen Mensch und Maschine einhergehen. Zu den möglichen Zukunftsszenarien gehört die unmittelbare Zusammenarbeit zwischen Mensch und Roboter in einem geteilten Arbeitsraum. Es stehen vor allem zwei Szenarien zur Diskussion. Im ersten Fall wäre der Roboter als ein Assistenzsystem zu verstehen, das selbständig agiert, aber vom Menschen für ausgewählte Handhabungsaufgaben eingesetzt wird. Im zweiten Fall wäre der Roboter Kooperationspartner für den Menschen und in der Entscheidung und Wahrnehmung von Aufgaben diesem mehr oder weniger gleich gestellt. Der Roboter als Assistenzsystem kann als iterative Weiterentwicklung des bisherigen Robotereinsatzes verstanden werden, wohingegen eine mehr oder weniger gleichberechtigte Kollaboration zwischen Mensch und Roboter voraussetzt, dass die Generierung und das Abrufen von Wissen durch den Roboter stattfindet und zusammen mit seiner Mobilität für die Bewältigung von Aufgaben genutzt wird. Vermutlich kann künftig von einer engeren Zusammenarbeit zwischen Mensch und Maschine ausgegangen werden, die aber weiterhin durch den Menschen bestimmt bleibt.

Roboter werden bereits seit mehreren Jahrzehnten erfolgreich in der Produktion eingesetzt. Der Technologietransfer in die Logistik ist an vielen Stellen bereits weit vorangeschritten. Dennoch gibt es noch große Herausforderungen, die überwunden werden müssen, um einen flächendeckenden und effektiven Einsatz von Robotik in der Logistik zu gewährleisten. Der vorliegende Artikel betrachtet die Entwicklung der Robotik sowie der Intralogistikbranche als Anwendungsfeld für Roboter. Anhand eines Fallbeispiels werden darüber hinaus die Herausforderungen an eine Robotiklösung in einem logitischen Anwendungsfeld aufgezeigt. Weiterhin werden die Potenziale und Hemnisse für den Robotereinsatz in der Logistik näher beleuchtet und Forschungs- und Entwicklungsbedarfe dargelegt.

Um berufliche Bildungsprozesse in Form einer zielgruppenspezifischen Weiterbildungsmaßnahme für Entscheidungsträger/-innen und Fachkräfte in Logistikunternehmen gestalten zu können, bedarf es einer eingehenden berufswissenschaftlichen Analyse der Inhalte beruflicher Facharbeit. Durch den zunehmenden Einsatz von Robotertechnik in verschiedenen Teilbereichen der Logistik entsteht ein Qualifikationsbedarf für den kompetenten und ökonomischen Umgang mit dieser neuen Technologie. Dabei gilt es zu ermitteln, welche Arbeitsprozesse beim Einsatz von Robotik auftreten und wie sich die Arbeitsorganisation zwischen Fachpersonal und eingesetzter Roboter-Anwendung aufgrund spezifischer Anforderungen in der Logistik konkret zeigt.

In diesem Beitrag werden zunächst die an der Untersuchung beteiligten Logistikunternehmen mit den entsprechenden Zielgruppen benannt. Danach wird das berufswissenschaftliche Instrumentarium entfaltet und die methodische Umsetzung im Projekt RobidLOG skizziert. Im Anschluss daran werden exemplarische Erhebungsergebnisse in Form von Herausforderungen bei der Implementierung von Robotertechnik nebst den dazugehörigen Arbeitsprozessen aus einem Logistikunternehmen dargestellt. Darauf aufbauend weist der Artikel zentrale Kernarbeitsprozesse der Logistikfacharbeit beim Umgang mit Robotern aus, auf der die jeweiligen Weiterbildungsmodule beruhen. Die gewonnenen Erkenntnisse werden abschließend um weitere Aspekte, wie betriebliche Hemmnisse bei der Implementierung von Robotik-Anwendungen, deren wirtschaftlicher Einsatz sowie die dafür nötige Arbeitsorganisation zwischen Fachkräften und Technik ergänzt.

Die Einführung und Umsetzung von Robotik und vollautomatisierten Systemen in Betrieben stellt eine Veränderung der Geschäfts- und Arbeitsprozesse dar, die die Entwicklung neuer Kompetenzen der betroffenen Fachkräfte erfordern. In dem Projekt RobidLOG galt es, die Bedarfe für Kompetenzentwicklung im Zusammenhang mit der Einführung von Robotern in KMU der Logistik zu identifizieren. Die ermittelten Arbeitsprozesse, die die Einführung und den Umgang mit Robotern kennzeichnen, sind die Grundlage für Weiterbildungsinhalte. In diesem Beitrag werden die Inhalte des Weiterbildungskonzepts, die didaktischen Ansprüche sowie die Modulstruktur der ersten Umsetzungsphase dargestellt.

Arbeiten und Lernen werden dabei verstanden als durch Gesellschaft, Betrieb und Individuen zu gestaltende Elemente. Alle Entwicklungen gehen von dem Verständnis einer arbeitenden Fachkraft in komplexen Arbeitsprozessen aus, die Technik reflektiert und gestaltend einsetzt. Damit wird einem technologiedeterministischem Vorgehen vorgebeugt (vgl. Blings, Berufsarbeit von morgen in gewerblich-technischen Domänen, 2010; Grantz et al., http://www.bwpat.de/ausgabe17/grantz_etal_bwpat17.pdf, 2009). Aus den anstehenden betriebswirtschaftlichen, arbeitsorganisatorischen, ergonomischen Veränderungen und neu zu gestaltenden Arbeits- und Geschäftsprozessen entsteht der Bedarf für Kompetenzentwicklung der Beschäftigten auf mehreren Hierarchieebenen.

Die Automatisierung von intralogistischen Aufgabenstellungen gewinnt für Logistikunternehmen zunehmend an Bedeutung, da auf diese Weise eine Steigerung der Effizienz bei gleichbleibender Produktqualität möglich wird. Im Rahmen der Automatisierung spielen sowohl Systeme der Materialflusstechnik und Robotiksysteme als auch die Vernetzung dieser Systeme mit der Informationstechnik eines Unternehmens eine wichtige Rolle.

In diesem Beitrag werden die Konzeption, die Durchführung und die daraus gewonnen Erkenntnisse der Dozenten und Teilnehmer/-innen eines praxisorientierten Anteils zur Programmierung von speicherprogrammierbaren Steuerungen (SPS) im Weiterbildungsmodul „Technologische Grundlagen von Robotik in der Logistik“ dargestellt. Zunächst wird der inhaltliche Aufbau des Weiterbildungsmoduls erläutert. Darauf folgen die Motivation und Beschreibung eines praxisnahen Schulungsszenarios zur Vermittlung der definierten Lerninhalte sowie die Entwicklung eines auf diesem Szenario basierenden Schulungsdemonstrators. Die Erfahrungen der Dozenten und Teilnehmer/-innen aus der Durchführung werden abschließend gegenübergestellt. Im Fazit werden Verbesserungspotenziale und zukünftige Erweiterungsmöglichkeiten des Schulungsszenarios aufgezeigt.

Der Einsatz von Robotern in der Logistik wird voraussichtlich in den nächsten Jahren immer bedeutsamer. Um den damit verbundenen vielfältigen Herausforderungen zu begegnen, benötigen die Unternehmen qualifiziertes Personal. Durch die betriebsspezifischen, vielfältigen Lösungsansätze im Bereich der Logistik konnten sich jedoch noch keine standardisierten Weiterbildungsangebote etablieren. Im Rahmen des Forschungsprojektes RobidLOG wurde eine zielgruppenspezifische, modulare Weiterbildung entwickelt und durchgeführt. Eines dieser Module – für die Zielgruppe der ausgebildeten Fachkräfte, Meister/-innen und Techniker/-innen – wurde an einer gut ausgestatteten Bildungsstätte in Osnabrück durchgeführt. In diesem Beitrag werden die Konzeption und Durchführung dieses Weiterbildungsmodules dargestellt und erörtert. Es wird ein Überblick über die Lehrinhalte gegeben und exemplarisch an einer Lernsituation Struktur und Aufbau einer Lerneinheit demonstriert. Eine kritische Betrachtung beschließt den Beitrag.

Der zunehmende Einsatz neuer Technologien aus der Informations- und Automatisierungstechnik in der Logistik führt zu einem veränderten Weiterbildungsbedarf der in der Logistik tätigen Fachkräfte. In diesem Beitrag wird eine neue Qualifizierung zum/zur Logistiktechniker/-in beim IQ Technikum vorgestellt. Die beruflichen Handlungsfelder von Logistiktechniker/-innen werden aufgezeigt und daraus Qualifizierungs- und Lernziele abgeleitet. Um eine berufliche Praxisorientierung zu erreichen, wird ein prozesssystematischer Ansatz des berufsbegleitenden Studiums zum/zur Logistiktechniker/-in gewählt und im Zusammenhang mit den beruflichen Handlungsfeldern erläutert. Die Autoren beschreiben eine neue berufswirksame Weiterbildung für Fachkräfte, die sich am Produktlebenszyklus und der logistischen Wertschöpfungskette orientiert. Dabei wird die Integration verschiedener Module aus dem Projekt RobidLOG in die Qualifizierung zum/zur Logistiktechniker/-in beschrieben und abschließend in ein Konzept zur berufsbegleitenden Qualifizierung an betrieblichen Prozessen überführt.

In den Jahren 2013 und 2014 hat das Land Bremen eine „Weiterbildungsinitiative Robotik“ (W.I.R.) aus Mitteln des Europäischen Sozialfonds (ESF) mit dem Ziel gefördert, die am Standort vorhandenen wissenschaftlichen Kompetenzen im Bereich Robotik zu bündeln und in Qualifizierungsangebote für Beschäftigte mittelständischer Unternehmungen der Metropolregion Bremen-Oldenburg zu überführen. Dieser Beitrag beleuchtet den landespolitischen Hintergrund der Maßnahme und skizziert, weshalb der Wissenstransfer in kleine und mittlere Betriebe üblicherweise nicht ohne Reibungsverluste erfolgt. Anschließend beschreibt er das neue weiterbildende Studium „Robotik & Automation“ der Universität Bremen, welches im Rahmen der „Qualifizierungsinitiative Robotik“ des Landes Bremen entwickelt worden ist, und diesem Problem entgegenwirken soll.