Ein Assistenzroboter zum Schweißen, Bohren und Schleifen
Solch einen Helfer wünscht sich jeder Facharbeiter: Er kann absolut zuverlässig schweißen, aber auch perfekte Löcher bohren. Und er redet auch nicht lange, sondern lernt still und leise, was man ihm zeigt. Es ist ein Roboter, den Stuttgarter Forscher als mechanischen Assistenten für Facharbeiter entwickelt haben. Der Roboterassistent ist so lernfähig, dass er Aufgaben sogar selbstständig erledigen kann.
Schweißarbeiten im Hamburger Hafen: Gerade das Bearbeiten kleiner Losgrößen in der Produktion ist oft sehr aufwendig. Forscher haben jetzt einen Assistenzroboter entwickelt, der lernfähig ist und beispielsweise bei Schweiß- und Bohrarbeiten einen Facharbeiter unterstützen soll.
Foto: dpa
Schweißen, nieten, schleifen, bohren: Bei kleinen Losgrößen ist bei diesen Aufgaben der hoch qualifizierte Facharbeiter gefragt. Der Zeitaufwand für die Programmierung einer Montagestation wäre so hoch, dass die Produktion unwirtschaftlich wäre.
Beim CoWeldRob ist das anders: Der Roboter des Augsburger Unternehmens Kuka ist eine Art Lehrling. Was der Meister ihm einmal beigebracht hat, vergisst er nie. Mehr noch: Er kann Montageschritte, die er einmal ausgeführt hat, wiederholen, auch wenn sich die neue Aufgabe von der vorangegangenen ein wenig unterscheidet.
Assistent ist für kleine Losgrößen ideal
Bei der Serienfertigung von Massenware wie Autos ist ein solcher Assistent überflüssig, nicht aber in kleinen und mittleren Unternehmen, die sich auf Spezialanfertigungen konzentrieren. Hier soll CoWeldRob einen Teil der Aufgaben des Facharbeiters übernehmen und diesen entlasten.
Forscher am Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung (IPA) in Stuttgart haben den mechanischen Lehrling im Rahmen der europäischen Forschungsinitiative SMErobotics entwickelt. Sie präsentieren ihn vom 3. bis 6. Juni auf der 6. Internationalem Fachmesse für Automation und Mechatronik in München. Dort wird er völlig selbstständig Niete setzen und Schweißnähte legen. Besucher haben dort die Möglichkeit, gewünschte Schweißprozesse zu definieren und vom Roboter ausführen zu lassen.
CoWeldRob heißt der kognitive und kollaborative Schweißroboterassistent, den Forscher des Fraunhofer Instituts IPA in Stuttgart und der Augsburger Roboterhersteller Kuka entwickelt haben..
Quelle: Fraunhofer IPA
Doch der Roboter soll den Facharbeiter keineswegs ersetzen. Im Vordergrund stehe die effektive Zusammenarbeit zwischen Mensch und Roboter, sagt Martin Naumann, Gruppenleiter in der Abteilung Roboter- und Assistenzsysteme am (IPA). Einige Montageprozesse würden manuell, andere automatisiert durchgeführt. Der Roboter solle dem Facharbeiter als Werkzeug dienen.
Hoffnung: Roboter soll den Fachkräftemangel lindern
Allzu schwierig soll der Einsatz des Roboterassistenten auch nicht sein. So soll insbesondere die Programmierung einfach sein und schnell gehen. Dabei soll der Assistenzroboter von seinem menschlichen Chef direkt lernen, etwa wie er die Schweißelektrode zu führen hat, wenn er eine Naht legen muss.
Durch diese automatische Lerntechnik entwickelt der Roboter selbst die notwendigen Probleme, um Aufgaben künftig selbstständig erledigen zu können. Dabei kann der Ingenieure den Roboter über einen Touchscreen, das Zeigen und direkte Bewegungsvorgabe bedienen und die Programme ändern. „Diese Benutzereingaben sowie weitere sensoriell erfasste Daten werden in einen logischen Zusammenhang gebracht“, so die Forscher. Das sich diese Daten auch für andere Aufgaben nutzen lassen, würden sich die Programmier- und Rüstzeiten deutlich senken.
Wenn der Roboter „ausgelernt“ hat, ist er sogar in der Lage, Vorschläge zu machen, wie eine neue Aufgabe gelöst werden kann. Der Facharbeiter kann zustimmen oder die Roboteridee modifizieren. Mit der Zeit wird die Maschine über ein großes Expertenwissen verfügen. Ob er dann wirklich den Fachkräftemangel lindern kann, wie die Forscher hoffen, wird sich zeigen.
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