Dr. Albrecht Hoene, Director Human Robot Collaboration in der Forschung und Entwicklung von KUKA
Foto: Kuka

Automatisierungstechnik

Es gibt eine Welt hinter dem Flansch

Welche Herausforderungen MRK mit sich bringt, erklärt Dr. Albrecht Hoene, Director Human Robot Collaboration in der Forschung und Entwicklung von Kuka.

Herr Dr. Hoene, das Szenario, dass Mensch und Roboter nicht mehr zwingend durch einen Schutzzaun voneinander getrennt werden, ist mittlerweile bekannt. Warum warten manche Unternehmen beim Thema MRK aber nach wie vor ab?

Bekannt ja – dennoch bleibt die Mensch-Roboter-Kollaboration noch immer eine neue Art der Automatisierung, die viele neue Möglichkeiten eröffnet. MRK wird die Art der Abläufe maßgeblich verändern. Es ist vollkommen klar, dass solche Änderungen mit Vorsicht und erst nach vielen Testphasen angegangen werden. Um die Möglichkeiten voll ausschöpfen zu können, sind ein Verständnis des MRK-Planungsprinzips und eine konsequente Umsetzung notwendig. Daher empfiehlt es sich, einen erfahrenen Projektpartner zur Unterstützung heranzuziehen.

Welche Rolle spielt das Thema Wirtschaftlichkeit?

Das ist natürlich eine große Herausforderung. Es gibt heute bereits Beispiele, bei denen MRK in bestehenden Anlagen wirtschaftlich eingesetzt wird. Dies ist vor allem dann der Fall, wenn die Applikation mehrfach realisiert wird. Wenn bei einer Wirtschaftlichkeitsbetrachtung zudem Aspekte wie Qualitätsverbesserung, Rückverfolgbarkeit von Produktionsdaten oder die Vermeidung von Fehltagen aufgrund ergonomischer Arbeitsplätze betrachtet werden, lässt sich die Wirtschaftlichkeit oft leicht nachweisen.

Und wie wird es in Zukunft aussehen?

Fest steht: Die Zukunft besteht aus flexiblen Fertigungsinseln, in der auch kleine Losgrößen gefertigt werden können. Möglich wird das durch die direkte, sichere Zusammenarbeit zwischen Mensch und Roboter. Abhängig von verschiedenen Einflussgrößen wie Taktzeiten, Losgrößen, Mitarbeiterverfügbarkeiten und Prozessen werden die automatisierten und vor allem flexiblen Produktionsstationen von morgen sinnvoll mit MRK-Robotern ausgestattet sein. MRK wird einen wesentlichen Beitrag dazu leisten, wenn es darum geht, flexible, schnell anpassbare Produktionslinien zu realisieren. Dem Megatrend der individualisierten Massenproduktion wird man nur mit flexiblen Produktionskonzepten folgen können.

Das klingt nach großem Potential bei vergleichsweise hohem Aufwand.

Das ist richtig. Wie immer im Leben gilt: ohne Fleiß keinen Preis. Die Chancen, die MRK bietet, sind den Aufwand aber zweifelsfrei wert. Wir sprechen immer wieder von Megatrends, denen sich Unternehmen stellen müssen. Hierzu zählen immer kürzer werdende Produktlebenszyklen, die Individualisierung der Produkte und eine alternde Gesellschaft, auf die man sich in den Produktionsprozessen und in den Endprodukten einstellen muss. Diese Trends erfordern eine flexible und schnell anpassbare Produktion mit einer optimalen Arbeitsteilung zwischen Mensch und Maschine. Hierfür ist MRK prädestiniert, da vollautomatischen Anlagen in der Regel die Flexibilität, das Improvisationsvermögen, der Erfahrungsschatz, das Lernvermögen fehlt. Bei der Umsetzung müssen alle Beteiligten vom Top-Management, dem Planer, Controlling und die in der Produktion Beteiligten an einem Strang ziehen. Letzter Aspekt ist sehr wichtig, um die Akzeptanz von MRK-Applikationen in der Produktion sicherzustellen.

Wie kann in Ihren Augen die Implementierung gelingen?

MRK kann sinnvoll und erfolgreich implementiert werden, wenn für Planung, Simulation, Realisierung und Service ein vernetztes, leistungsfähiges Eco-System zur Verfügung steht. Das Eco-System besteht aus Engineering-Tools, Robotern, Greifern und weiteren Sensoren. Die meisten Erfolgschancen haben Applikationen, bei denen sämtliche Prozesse Hand in Hand laufen. Es macht also durchaus für einen Roboterhersteller Sinn, über den Flansch hinaus zu denken und mit Partnern zusammenzuarbeiten. Mit den richtigen Partnern entsteht so ein Gesamtsystem, das für den Kunden die ideale Lösung bietet. Das spielt natürlich auch für die Sicherheit des Gesamtsystems eine entscheidende Rolle. Bei der Mensch-Roboter-Kollaboration muss die gesamte Automatisierungslösung den Anforderungen genügen. Greifer, Werkzeuge und Komponenten müssen bei der Planung und Umsetzung als Eco-System zusammen eine Anwendung ergeben, die die Anforderungen an ein Mensch-Maschine-System erfüllt. Wichtig ist auch die Akzeptanz derartiger Produktionskonzepte in der Belegschaft. Sie sollte bei der Erarbeitung der Konzepte mit einbezogen werden. Wenn die robotischen Kollegen menschliche Namen bekommen und sie als Unterstützung willkommen sind, ist klar, dass die Integration geglückt ist.

Wenn Sie in die Zukunft blicken: Was würden Sie für die Entwicklung von MRK-Anwendungen prognostizieren?

Es gibt eine Vielzahl von Anwendungen, bei denen sich Mensch und Roboter in sinnvoller Weise die Arbeit teilen. Und diese werden sich auch durchsetzen. Beide Seiten werden die Arbeitspakete übernehmen, bei denen sowohl Mensch als auch Roboter die jeweiligen Stärken ausspielen können. Die Stärken des Menschen liegen darin, auf Erfahrungswissen zuzugreifen, auf ungeplante Situationen zu reagieren, zu improvisieren und seine Sinne in Kombination miteinander zu nutzen. Das sind Fähigkeiten, die einem Roboter fehlen. Seine Stärken liegen darin, sich wiederholende Aufgaben mit hoher Genauigkeit oder höherem Kraftaufwand auszuführen. Der Roboter assistiert dem Menschen und erleichtert die Arbeit – ähnlich wie ein Taschenrechner.

Wie ergänzen sich MRK und Künstliche Intelligenz?

Ein künstliches System lernt aus Beispielen und kann diese verallgemeinern. Es werden nicht einfach Beispiele auswendig gelernt, sondern Muster und Gesetzmäßigkeiten erkannt. Daten werden aus Prozessen gewonnen, analysiert und dadurch die Möglichkeit eröffnet, die Prozesse zu verbessern. Diesen Daten sind dann die Grundlage, um die Zusammenarbeit zwischen Mensch und Maschine zu optimieren.

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