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27.03.2018 | Industrie 4.0 | Im Fokus | Onlineartikel

Paradigmenwechsel in der Automatisierung

Autor:
Dieter Beste

Industrie 4.0 und digitale Vernetzung verändern Automatisierungsansätze zum Beispiel auch in der Montage- und Handhabungstechnik grundlegend. Der Stand der Dinge wird demnächst auf der Hannover-Messe und im Juni auf der automatica in München sichtbar.

Vernetzung von Mensch, Maschine und IT prägt die Produktion von morgen: Nicht nur die Produktionsanlagen werden immer stärker automatisiert, auch die Komponenten selbst werden durch einen steigenden Anteil an Softwarebestandteilen immer intelligenter und vernetzter. "Für uns bedeutet dies, die Entwicklung von Software noch stärker in den Fokus zu rücken. Wir ermöglichen flexible Funktionalitäten, indem wir mehr und mehr Produktfunktionalitäten über Software abbilden", gibt Vorstand Frank Melzer im Vorfeld der Hannover-Messe vom 23. bis zum 27. April einen Einblick in die Strategie seines Unternehmens. Er leitet seit Oktober 2017 das Ressort Product and Technology Management bei Festo in Esslingen. 

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Ein Paradebeispiel für diese Entwicklung ist nach Worten von Melzer die Verschmelzung von Hard- und Software zum ersten Ventil, das von Apps gesteuert wird. Zukünftig würden Komponenten von Festo so konstruiert, dass sie Daten sammeln und vorverarbeiten können, um sie für Analysezwecke bereitzustellen. Es seien die kleinsten Automatisierungskomponenten, die bei der digitalen Vernetzung die größte Rolle spielen, heißt es diesen Trend bestätigend auch in einer Mitteilung der Messe für Automatisierung und Robotik automatica von 19. bis 22. Juni in München: Intelligente Sensorgenerationen werden künftig Daten direkt am Ort des Geschehens mit immer komplexeren Algorithmen in Echtzeit erfassen und verarbeiten. Und die weiter fortschreitende digitale Vernetzung werde dafür sorgen, dass sich etwa Montageprozesse bald weitestgehend selbst steuern und sich verändernden Parametern anpassen können, heißt es in dem Ausblick auf die Highlights der Automatisierungsmesse in München.

Selbstlernender Arbeitsplatz 

Welche neuen Möglichkeiten sich durch künstliche Intelligenz und kollaborative Robotik in der Arbeitswelt von morgen ergeben, präsentiert Festo in Hannover unter anderem mit seinem BionicWorkplace. "Wir zeigen einen selbstlernenden Arbeitsplatz für die Mensch-Roboter-Kollaboration, der die Vorteile des pneumatischen Leichtbauroboters BionicCobot mit IT-Systemen aus dem Bereich der künstlichen Intelligenz verbindet", sagt Elias Knubben, Head of Corporate Bionic Projects bei Festo. Der flexible Arbeitsplatz sei mit zahlreichen Assistenzsystemen und Peripheriegeräten ausgestattet, die miteinander vernetzt sind und untereinander kommunizieren. 

Neben künstlicher Intelligenz machen Machine-Learning-Methoden den BionicWorkplace zu einem lernenden und antizipativen System, das sich kontinuierlich selbst optimiert. Der Mensch kann direkt mit einem Roboter, dem BionicCobot von Festo interagieren und ihn über Bewegung, Berührung oder über Sprache steuern. Auch eine Fernmanipulation des Systems sei möglich. "Diese effiziente und sichere Mensch-Roboter-Kollaboration ermöglicht die Fertigung von individuellen Produkten bis zur Losgröße 1", sagt Knubben.

Aufbruch in das digitale Montagezeitalter

Cobots, digitale Assistenzsysteme, Edge-Computing und nicht zuletzt Transportdrohnen werden auch die Besucher der automatica in Atem halten. In München wird man unter anderem die Rasanz der Veränderungen im Bereich der Montage- und Handhabungstechnik verfolgen können, die durch die vielfältigen Möglichkeiten der Industrie 4.0-Vernetzung ermöglicht werden.

Das Ziel von Industrie 4.0 ist letztlich die smarte Fabrik, in der alle Komponenten – Produkte, Maschinen, Menschen und Werkzeuge– vernetzt sind und miteinander in Echtzeit kommunizieren können." ("Digitale Fabrik", Seite 25)

"Das industrielle Greifen wird sich in den kommenden Jahren radikal verändern", ist zum Beispiel Henrik A. Schunk, geschäftsführender Gesellschafter des Herstellers Schunk in Lauffen am Neckar überzeugt. Im Fokus des Messeauftritts werden bei Schunk folglich intelligente, vernetzte und feinfühlige Greifsysteme stehen, mit denen sich unterschiedliche Produktionsszenarien der Industrie 4.0 und der Mensch-Roboter-Kollaboration realisieren lassen. Das Spektrum reiche von intelligenten Greifern zur integrierten Prozessüberwachung über Co-act Greifer für kollaborative Anwendungen bis hin zum Highend-Greifer mit sensorischer Aura. "Künftig werden unsere Module unmittelbar am Bauteil oder Werkstück - also closest to the part - Informationen über das Teil, den Prozess und die Komponenten erfassen, verarbeiten und entsprechende Reaktionen ausführen", sagt Schunk. "Damit bahnen wir den Weg zu vollkommen neuen Handhabungs- und Automationsszenarien."

Drohnen erobern die Fabrik

Neue Szenarien eröffnet zweifellos auch eine spektakuläre Entwicklung des Spann- und Greiftechnikspezialisten Röhm aus Sontheim, der mit seinem Drohnengreifer nun den Luftraum in der Fabrik für die Intralogistik erobern will. Der Transport per Drohne berge enormes Zukunftspotenzial, ist der automatica-Aussteller überzeugt. Der innovative Greifer entstand in Kooperation mit dem Stuttgarter Fraunhofer-Institut für Arbeitswirtschaft und Organisation und den Industrie 4.0-Experten von Digital Worx, ebenfalls Stuttgart.


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