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11.10.2017 | Robotik | Im Fokus | Onlineartikel

Damit Roboter sich verständigen können

Autor:
Dieter Beste

Er entwickelt "sprachgewandte" Roboter, die auf einer Metaebene eigenständig mit ihrer Umgebung kommunizieren. Von der Wissenschaftlichen Gesellschaft für Produktionstechnik wurde Stefan Krug jetzt mit der Otto-Kienzle-Medaille ausgezeichnet.

Die Wissenschaftliche Gesellschaft für Produktionstechnik (WGP) verleiht jährlich die Otto-Kienzle-Gedenkmünze an herausragende Produktionswissenschaftler. Anfang Oktober zeichnete sie in Aachen Stefan Krug für seine herausragenden Leistungen aus, namentlich für eine innovative Methode, die die Konfiguration von Robotern in einer Industrieanlage zu einem einfach zu bedienenden Plug-and-Produce-System macht. "Dieser neue Ansatz zur einfachen Konfiguration von Robotersystemen ist von grundlegender Bedeutung für den künftigen industriellen Einsatz. Sie haben Stefan Krug internationale Beachtung gebracht", so Eberhard Abele, Präsident der WGP.

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Die Suche nach einer Standardschnittstelle, die derzeit Forscher weltweit beschäftigt, hält Stefan Krug für zu zeitaufwendig: "Es ist bislang nicht gelungen, sich in der Industrie auf einen Kommunikationsstandard zu einigen." Und bei so vielen unterschiedlichen Automatisierungsansätzen sei es schwer voraussehbar, welche Sprache sich durchsetzen werde. "Ich habe daher einen Ansatz für ein Plug-and-Produce-System entwickelt, bei dem der Roboter zunächst auf einer Metaebene sich mit den Geräten verständigt, wie kommuniziert werden muss." Diese "Sprachgewandtheit", so Krug, ermöglicht eine automatische Konfiguration von Robotersystemen, bei der einem USB-Stick vergleichbar eine sofortige Kommunikation mit den Peripheriegeräten möglich wird. Die Funktionen der Geräte können direkt in der Steuerung verwendet werden. Darüber hinaus werden die dazugehörigen Prozessdaten über die eingesetzten Netzwerke ausgetauscht.

Stecker rein und los geht’s 

"Die Automatisierung hat zur Folge, dass Roboter und Geräte nicht mehr manuell und mit hohem Zeitaufwand von Experten konfiguriert werden müssen – jedes Mal, wenn ein neues Gerät angeschlossen wird", freut sich Krug. Ob nun ein neues Schweißgerät, ein Greifer oder eine Kamera hinzugefügt wird: "Bislang muss ein Spezialist auf der Bit- und Byte-Ebene die Geräte aufwendig neu konfigurieren. Das dauert oft viele Stunden und Tage – Zeit, in der die Maschinen nicht produzieren können."

Aus vielen Stunden werden wenige Minuten

Mit Krugs Methode lassen sich solche Nebenzeiten drastisch reduzieren. "Am Beispiel der Integration eines 2-Achs-Drehkipptischs haben wir mit erfahrenen und unerfahrenen Mitarbeitern getestet, wie viel Zeit wir einsparen können", berichtet der Preisträger. Krug kam von 20 bis 70 Stunden – abhängig vom Erfahrungsgrad des Mitarbeiters – auf eine durchschnittliche Zeit von rund 7 bis 8 Minuten über alle am Test beteiligten Personen hinweg. "Es war eines meiner Ziele, dass auch unerfahrene Kollegen neue Konfigurationen durchführen können. Die Produktion kann damit schnell und unaufwendig anlaufen, was sie auch bei kleineren Losgrößen und kürzeren Produktlebenszyklen rentabel macht", berichtet Krug, der bereits mehrere, auch internationale Auszeichnungen erhalten hat. Über seine Forschung berichtete Krug unter anderem zusammen mit Gunther Reinhart und Stefan Hüttner in "Intelligent Robotics and Applications"

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