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20.02.2020 | Robotik | Im Fokus | Onlineartikel

Drei zentrale Trends in der Robotik

Autor:
Dieter Beste
3 Min. Lesedauer

Nach Angaben des Weltverbands der Robotik werden bis 2022 die Unternehmen weltweit voraussichtlich fast zwei Millionen neue Industrieroboter in ihren Fabriken installieren. Deren technische Entwicklung verläuft entlang drei prägender Trends.

  

Neue Technologietrends ermöglichten es den Unternehmen, auf veränderte Anforderungen des Marktes zu reagieren, heißt es in einer aktuellen Mitteilung des Weltverbands der Robotik, der International Federation of Robotics (IFR). "Intelligente Robotik und Automatisierung sind entscheidend, um mit neuen Verbrauchertrends, der Nachfrage nach Produktvielfalt oder Herausforderungen durch Handelsbarrieren umzugehen", sagt Susanne Bieller, Generalsekretärin des IFR. "Neue technologische Lösungen ebnen den Weg für mehr Flexibilität in der Produktion." Vereinfachung in der Bedienbarkeit, Zusammenarbeit von Mensch und Maschine sowie Digitalisierung seien die drei Trends, die gegenwärtig die Roboterentwicklung antreiben würden.

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Der Industrieroboter ist die zentrale Komponente einer Roboterzelle. Da der Roboter seitens der Hersteller als Universalmaschine entworfen und produziert wird, ist bei der Einsatzplanung eine Auswahl aus den verfügbaren Robotermodellen zu treffen.

Roboter werden smarter: Die Programmierung und Installation von Robotern wird deutlich einfacher, haben die IFR-Experten analysiert und beschreiben, wie das in der Praxis aussieht: Digitale Sensoren in Verbindung mit intelligenter Software ermöglichen direkte Lehrmethoden wie die sogenannte "Programmierung durch Demonstration". Die Aufgabe, die der Roboterarm lösen soll, wird zunächst von einem Menschen ausgeführt, der den Roboterarm buchstäblich an die Hand nimmt und ihn durch den gewünschten Bewegungsablauf führt. Die dabei aufgezeichneten Daten werden dann von der Software in das digitale Programm des Roboterarms umgewandelt. In Zukunft würde maschinelles Lernen aus dem Baukasten der Künstlichen Intelligenz es Robotern zudem ermöglichen, durch Ausprobieren oder anhand von Videodemonstrationen ihre Bewegungen selbst zu optimieren.

Roboter arbeiten mit Menschen zusammen: Die Zusammenarbeit von Mensch und Roboter ist laut IFR ein weiterer zentraler Trend. Durch ihre Fähigkeit, mit Menschen zusammenzuarbeiten, seien moderne Robotersysteme in der Lage, sich an eine sich schnell verändernde Umgebung anzupassen. Die Palette an kollaborativen Anwendungen, die Roboterhersteller anböten, erweitere sich ständig. Gegenwärtig seien Anwendungen mit einem gemeinsamen Arbeitsraum (Shared Workspace) am häufigsten. Dabei arbeiten Roboter und Arbeiter nebeneinander und erledigen Aufgaben nacheinander. Anspruchsvoller sind Anwendungen, bei denen Mensch und Roboter gleichzeitig am gleichen Teil arbeiten. Die Forschung konzentriert sich deshalb gegenwärtig auf die Entwicklung von Methoden, die es den Robotern möglich macht, in Echtzeit zu reagieren – so, als ob zwei Menschen zusammenarbeiten würden.

Die schutzzaunlose Zusammenarbeit zwischen Mensch und Roboter mit der Möglichkeit des physischen Kontaktes wird als "Mensch-Roboter-Kollaboration" bezeichnet. Mit dem Einsatz eines Roboters als "intelligenter Assistent" besteht die Möglichkeit der flexiblen Aufteilung von Aufgaben. Der Mensch kann sich beispielsweise komplexen Aufgaben widmen, welche feinmotorisch-taktile oder sensorisch-kognitive Fähigkeiten erfordern, während der Roboter andere Aufgaben unterstützend durchführt." Tim Schleicher, "Kollaborierende Roboter anweisen", Seite 2.

Roboter werden digital: Industrieroboter sind die zentralen Komponenten der digitalen und vernetzten Produktion in der Industrie 4.0. Umso wichtiger ist es nach Auffassung der IFR-Experten, dass sie miteinander kommunizieren können – und zwar unabhängig vom Hersteller. Die so "OPC Robotics Companion Specification", die von einer gemeinsamen Arbeitsgruppe des VDMA und der Open Platform Communications Foundation (OPC) entwickelt wurde, definiert eine standardisierte generische Schnittstelle für Industrieroboter und ermöglicht die Anbindung von Industrierobotern an das Industrial Internet of Things (IIoT). Die digitale Konnektivität von Robotern zum Beispiel auch mit Cloud-Technologien ist nach Auffassung des IFR geradezu ein Quell für neue Geschäftsmodelle: Roboterleasing zum Beispiel – genannt Robots-as-a-Service – habe Vorteile, die besonders für kleine und mittlere Unternehmen (KMU) attraktiv sein könnten: kein gebundenes Kapital, fixe laufende Kosten, automatische Upgrades und kein Bedarf an hochqualifiziertem Personal zur Steuerung der Roboter.


 

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