Wie lässt sich die Zusammenarbeit von Menschen und Robotern in der Fertigung gestalten? Ein Ansatz, den Forscher und Entwickler verfolgen, lässt sich so beschreiben: Roboter organisieren sich "um den Menschen herum".
Maschinen können künftig Fertigungsaufgaben übernehmen, die für den Menschen belastend sind.
DFKI
Die in der kommenden Woche stattfindende Hannover-Messe erweist sich auch in diesem Jahr als ein zentrales Schaufenster für aktuelle Entwicklungstrends in Technik und Industrie. Seit Längerem deutet sich beispielsweise an, dass eine enge Zusammenarbeit von Menschen und Robotern in der Produktion technisch möglich und die Maschinen ihre dem Unfallschutz geschuldeten Sicherheitskäfige werden verlassen können. In einer Momentaufnahme wollen Forscher und Entwickler des vom Bundesforschungsministerium geförderten Projekts "Hybride und intelligente Mensch-Roboter-Kollaboration (Hybr‐iT)" das künftige Zusammenarbeitsverhältnis veranschaulichen.
Am Stand des Deutschen Forschungszentrums für Künstliche Intelligenz (DFKI) in Halle 2 werden die Partner vorführen, wie zwei Menschen und sechs Roboter als hybrides Team in einer cyber-physischen Produktionsumgebung, einem Fertigungsszenario für den Flugzeugbau, mehrere Fertigungsaufgaben gemeinsam bewältigen. Die Roboter übernehmen das, was für den Menschen unergonomisch, repetitiv oder physisch belastend ist, wie beispielsweise das Setzen und Versiegeln der Niete am Flugzeugrumpf oder die Montage von Kabelkanälen in der Tragfläche. Dabei organisieren sich die Roboter "um den Menschen herum", der somit Freiheitsgrade und Flexibilität bei der Erledigung seines Arbeitsplanes gewinnt.
Cyber-Physische Systeme (CPS) stellen die Verbindung eingebetteter Systeme zur Überwachung und Steuerung physikalischer Vorgänge mittels Sensoren und Aktuatoren über Kommunikationseinrichtungen dar. CPS können sowohl lokal unternehmensintern sowie auch global in digitalen Netzen implementiert werden. Damit wird die Verbindung über Wirkketten zwischen Vorgängen der Realität und den digitalen Netzinfrastrukturen möglich." Thorsten Blecker, Regina Wagner, Lisa Stark: "Mit Innovationsmanagement zu Industrie 4.0", Seite 176.
Der Demonstration in Hannover liegt nach Angaben des DFKI eine kontrollierbare dienstebasierte Infrastruktur für Industrie 4.0-Produktionssysteme zugrunde, die durch eine ressourcen-orientierte Architektur (ROA) ergänzt und erweitert wird. Die ROA ermögliche die Bereitstellung verteilter Komponenten und Sensorik sowie den Zugriff darauf. Bestehende und neue Komponenten könnten unter Verwendung von Web-Standards eingebunden werden. Somit stellen die eingebundenen Komponenten über die Architektur einerseits Informationen – wie Zustände oder Sensordaten – zur Verfügung (als "Provider"), und greifen andererseits auf Informationen anderer Komponenten zu (als "Consumer"). Auf diese Weise, so die Entwickler, lassen sich mobile und stationäre Robotik, Sensorsysteme, Umgebungserfassung und Trackingsysteme miteinander verbinden, und Werker könnten jederzeit z. B. über Statusänderungen von Werkstücken und Arbeitsabläufen informiert werden.