Kongress diskutiert die Zukunft der Produktionstechnik

Speziell auf das Schweißen ist Software von Wandelbots zugeschnitten. Foto: Wandelbots

Digitalisierung und Automatisierung sind der Schlüssel für den Wandel der Produktionstechnik, wurde auf dem Jahreskongress der WGP in Dresden deutlich.

Auf dem Kongress der Wissenschaftlichen Gesellschaft für Produktionstechnik (WGP) Ende September wurden Lösungen für den bevorstehenden Strukturwandel der Industrie hin zu energetisch verbesserten Prozessen oder auch den Einsatz umweltfreundlicher Materialien vorgestellt. In der WGP haben sich führende deutsche Professoren der Produktionswissenschaft zusammengeschlossen.

Roboter einfach und schnell Teachen statt programmieren

Professor Steffen Ihlenfeldt, Inhaber der Professur für Werkzeugmaschinenentwicklung und adaptive Steuerungen am Institut für Mechatronischen Maschinenbau (IMD) der TU Dresden sieht die Automatisierung als einen Schlüssel für den Wandel der Produktionstechnik. Foto: IMD Dresden

„Dieser Wandel kann nur mit innovativer Produktionstechnik und den neuen Möglichkeiten der Digitalisierung und Automatisierung bestritten werden“, mahnte Prof. Steffen Ihlenfeldt vom WGP-Institut für Mechatronischen Maschinenbau (IMD) an der TU Dresden und Mitorganisator des Kongresses.

Eine der Lösungen präsentierte Christian Piechnick, CEO und Mitgründer von Wandelbots im Rahmen seiner Keynote: „Wir haben eine Software entwickelt, mit der Roboter viel einfacher und schneller programmiert werden können – eine Anwenderoberfläche, die es jedem Menschen erlaubt, ganz einfach und kostengünstig Robotertechnologien einzusetzen. Das birgt ein in weiten Teilen noch ungehobenes Potenzial für effiziente und nachhaltige Produktion.“

Piechnick und seine Mitgründer haben ein einheitliches und einfaches Treiberkonzept entwickelt. „Denken Sie an Windows“, erläuterte der Dresdner Unternehmer. „Computer waren vorher eine komplexe Technologie, schwer verständlich für den Laien und Softwareunternehmen fehlte der einfache Zugang. Microsoft hat dafür gesorgt, dass man PCs in jedem Haushalt und in jedem Unternehmen findet. Zum einen wurde eine einfach zu bedienende Benutzeroberfläche bereitgestellt, zum anderen wurde ein breit verwendetes Treiberkonzept eingeführt.“ Dadurch, so Piechnick weiter, musste sich der Bediener nicht mehr mit heterogener Hardware und deren Integration in ein Gesamtsystem beschäftigen. Einer der wichtigsten Beiträge war jedoch die Einführung einheitlicher Entwicklerwerkzeuge und -schnittstellen. „Auf diese Weise können Millionen von Softwareentwicklern Lösungen bauen und bereitstellen. Genau das versucht Wandelbots für die Robotik zu etablieren. Dies umfasst neben der Software auch innovative Eingabegeräte“, betonte der Wandelbots-Manager.

Künstliche Intelligenz hilft beim Teachen

Christian Piechnick, CEO und Mitgründer von Wandelbots mit Sitz in Dresden, hielt die Keynote auf dem Jahreskongress der WGP. Foto: Wandelbots

Ein praktisches Beispiel: Ein Schweißer kann einen wie auch immer gearteten Schweißprozess mithilfe der neuen KI-gestützten Software aufzeichnen. Hierfür nutzt er den sogenannten Tracepen, der optisch einem Schraubenzieher ähnelt. Der Prozess wird einmal aufgezeichnet. Aus den Daten generiert die Software ein virtuelles Abbild der Aufgabe. Dieses kann dann auf einem Ipad mithilfe der Wandelbots-Software feinjustiert werden. Die Software generiert daraus einen Skill für jeden beliebigen Roboter – und bindet zusätzlich noch seine Umgebung, also zum Beispiel Endeffektoren oder Sensoren, die er verwendet, mit ein. Quasi auf Knopfdruck übernimmt er vollautomatisch den vorgegebenen Schweißprozess.

Die Demokratisierung der Robotik

„Das ist die Demokratisierung der Robotik, weil nun nicht mehr nur große Unternehmen Großserien wie etwa im Karosseriebau einfach und günstig automatisieren können. Wir alle, vom Roboterhersteller über Systemintegratoren und Applikationshersteller bis hin zum Endkunden, können davon profitieren“, lautete Piechnicks Appell an die Kongressteilnehmer. Kleinen und mittelständischen Unternehmen könnte das neue Konzept einen großen Schub verleihen. „Sie sind bisher abgehängt von der Automatisierung. Doch das wird sich mit unserer Technologie ändern, denn Technik ist gar nicht mehr das eigentlich Teure an den Robotern. Finanziell schlagen vor allem die Programmierer zu Buche“, so Piechnicks.

Mit dem „Windows für Roboter“ steht jedem eine universelle Plattform zur Verfügung, auf der unterschiedliche Hersteller zusammen an Lösungen bauen, die anschließend von jedem verwendet werden können. Damit werden völlig neue Möglichkeiten geschaffen. „So viele KI-Experten haben so viele tolle Ideen, die nicht umgesetzt werden können, weil sie Roboter nicht verstehen und programmieren können“, begeisterte sich Piechnick. „Das macht ganz viele der Ideen zunichte. Mit einer solchen Plattform sind der Phantasie der KI-Spezialisten künftig sehr viel weniger Grenzen gesetzt.“

Technologien nähern sich einander an

Prof. Neugebauer, Präsident der Fraunhofer-Gesellschaft: „Wir fangen gerade erst an zu erkunden, wie wir Prinzipien, Materialien und Strukturen der Natur für die Produktionstechnik nutzen können.“ Foto: Fraunhofer-Gesellschaft

Nicht nur die Grenzen zwischen IT und Produktionstechnik verschwimmen immer mehr. Über die Konvergenz unterschiedlicher Technologien sprach WGP-Professor Reimund Neugebauer, Präsident der Fraunhofer-Gesellschaft. Völlig unterschiedliche Forschungsgebiete nähern sich einander an. Unter anderem nannte Neugebauer die biologische Transformation. „Wir fangen gerade erst an zu erkunden, wie wir Prinzipien, Materialien und Strukturen der Natur für die Produktionstechnik nutzen können“, erläuterte der Produktionswissenschaftler. „Mit der Konvergenz von Biologie, Informatik und Ingenieurwissenschaften wird eine nachhaltige und intelligente Produktion ermöglicht.“ Ein Beispiel: Das Verständnis von Ameisenkolonien und ihrer Schwarmarchitektur kann helfen, die Auslastung eines Produktionsprozesses zu optimieren und damit sowohl die Resilienz als auch die Ressourceneffizienz zu erhöhen.

Kongress zeigt: Grenzen der Produktionstechnologien verschieben sich

Ihlenfeldt zeigte sich sehr erfreut über die Qualität der Beiträge des Kongresses: „Die Grenzen der Produktionstechnologien werden immer weiter verschoben. Aus den Beiträgen und Gesprächen zu Robotik, innovativen spanenden und umformenden Werkzeugmaschinen und Verfahren, additiver Fertigung und nicht zuletzt zu betriebswirtschaftlichen Themen entwickeln sich neue Ideen. Sie können die produzierende Industrie in die Lage versetzen, innovative Lösungen hervorzubringen. So tragen wir unseren Teil für eine zukunftsfähige Industrie bei, die nicht nur nachhaltig ist, sondern auch unser aller Wohlstand weiterhin sichert.“

sk