Automation 21.05.2010, 19:46 Uhr

Autonome Systeme erhalten Forschungsschub

Mit dem Forschungsvorhaben „Autonomik“ des Bundesministeriums für Wirtschaft und Technologie sollen Roboter und Maschinen noch selbständiger werden als bisher. Davon könnten vor allem mittelständische Unternehmen profitieren.

Aufwendige und komplexe Automatisierungslösungen wie Roboterstraßen findet man aufgrund der hohen Investitionskosten in kleinen und mittelständischen Unternehmen bisher eher selten. Dort wird heute meist in Kleinserien und Einzelfertigungen produziert. Und doch ist ein effizienter Materialfluss auch in mittelgroßen Unternehmen von entscheidender Bedeutung. Es gilt deshalb, flexible Strukturen und z. B. ein Logistiksystem aufzubauen, das rasch auf sich verändernde Marktsituationen reagieren kann.

Ein solches flexibles Logistiksystem entsteht nun im Projekt „Agilita – Agile Produktionslogistik und Transportanlagen“. Das Projekt ist eines von zwölf Projektverbünden, das diese Woche im Rahmen des neuen Förderschwerpunkts „Autonomik“ des Bundesministeriums für Wirtschaft und Technologie (BMWi) in Berlin vorgestellt wurde. In jedem Verbund arbeiten bundesweit mehrere Unternehmen, universitäre Einrichtungen und Forschungsinstitute zusammen. Rund 80 Unternehmen und wissenschaftliche Einrichtungen aus ganz Deutschland wirken bei dem Vorhaben mit. Das Fördervolumen beträgt nach BMWi-Angaben insgesamt 35 Mio. €. Einschließlich des Eigenanteils der Industriepartner wird ein Investitionsvolumen von insgesamt 80 Mio. € mobilisiert.

Zusammengefasst geht es bei Autonomik um neue Ansätze für die Entwicklung einer neuen Generation von intelligenten Werkzeugen und Systemen, die eigenständig in der Lage sind, sich über das Internet zu vernetzen, um sich wechselnden Einsatzbedingungen anzupassen, kurz: Roboter und Maschinen sollen klüger werden als bisher.

Ein Beispiel hierfür ist eine autonome Steuerung in der Baustellenlogistik. So will das Projekt „AutoBauLog – Autonome Steuerung in der Baustellenlogistik“ künftig sämtliche Baumaschinen einer Großbaustelle im Tiefbau so miteinander vernetzen, dass sie ihre Situation im Zusammenhang mit den ihnen übertragenen Aufgaben wahrnehmen, bewerten und optimieren können. Dazu werden die Baumaschinen in die Lage versetzt, als weitgehend eigenständige Einheiten zu handeln.

Das Beispiel des Neubaus eines Autobahnabschnitts verdeutlicht den Ansatz: So wird eine bestimmte Neubaustrecke in mehrere Bauabschnitte eingeteilt. In jedem Bauabschnitt sind mehrere Maschinen wie Bagger damit beschäftigt, etwa Boden auszuheben. Andere Maschinen bauen den ausgehobenen Boden an anderer Stelle wieder ein, da die künftige Straße auf einem Damm verlaufen soll. Möglicherweise sind also einige Dutzend Großmaschinen und eine noch größere Anzahl von Lastwagen gleichzeitig im Einsatz.

Hier setzt das Projekt an. Denn bislang sind lediglich Arbeitsabläufe einzelner Maschinen automatisiert. Die Zusammenarbeit der Maschinen untereinander erfolgt noch manuell. Das Projekt „AutoBauLog“ will künftig dafür sorgen, dass die Baumaschinen sich möglichst selbständig wechselseitig „zurufen“, was als Nächstes zu tun ist. Zunächst soll das Projekt auf einer echten Großbaustelle überprüft werden, um es anschließend für die Nutzung in der von kleinen und mittleren Unternehmen stark geprägten Bauwirtschaft weiter zu entwickeln.

Anders als auf Baustellen kommen Transportfahrzeuge in Fabriken längst ohne einen Steuermann aus. Fahrerlos werden sie seit Jahrzehnten in Produktionsanlagen und Umschlagplätzen eingesetzt und erledigen dort automatisiert den Materialtransport. Aus Sicherheitsgründen erfolgt das bisher aber nur in abgeschlossenen Bereichen oder mit geringer Geschwindigkeit, damit Sensoren und Steuerungen auf plötzliche Gefahren reagieren können. Transportwege über ein größeres Betriebsgelände sind kaum oder nicht möglich. Diese Beschränkung aber hat wiederum andere umständliche innerbetriebliche Transportwege zur Folge.

Hier setzt nun das Projekt „SaLsA – Sichere autonome Logistik- und Transportfahrzeuge im Außenbereich“ an: Um eine nahtlose Integration in den gesamten Materialfluss und einen hohen Automatisierungsgrad zu erreichen, werden in diesem Projekt autonome Transportfahrzeuge entwickelt, die sich erstmals auch außerhalb von Produktions- und Lagerhallen in einer gemeinsamen Arbeitsumgebung mit klassischen anderen Fahrzeugen und Fußgängern sicher und trotzdem schnell bewegen können. So wird mit dem Projekt das Rangieren und Umsetzen von Transportbehältern wie Containern oder Wechselbrücken in Umschlags-, Lager- und Produktionsbereichen angestrebt.

Damit potenzielle Gefahrensituationen frühzeitig erkannt werden, müssen die Fahrzeuge über ein sogenanntes Umgebungsbild verfügen, das über den Sichtbereich der Fahrzeuge hinausgeht. Dafür werden Daten aus Fahrzeugsensoren und stationären Sensoren und weiteren Informationsquellen wie Kartendaten zu einem Gesamtbild intelligent miteinander verknüpft, sodass das Fahrzeug eine adäquate Entscheidung treffen kann.

Alle Projekte sind derzeit auf eine Laufzeit von drei Jahren ausgelegt. Im Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie erwartet man sich von den Projekten starke Impulse für die heimische Wirtschaft: „Mit Autonomik zielen wir insbesondere auf kleine und mittlere Unternehmen. Ich erwarte mir wichtige Impulse für die Wettbewerbsfähigkeit mittelständischer Hersteller und Anwender – insbesondere in den Bereichen Produktionslogistik, Materialbearbeitung und Montageablauf“, sagte Staatssekretär des BMWi, Hans-Joachim Otto. OLIVER KLEMPERT

 

Von Oliver Klempert
Von Oliver Klempert

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