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06.11.1987 - 

Entwicklung intelligenter Roboter schreitet voran:

Maschinen mit Köpfchen sind gefragt

BERLIN (pi) - Den neuesten Stand der Entwicklung von intelligenten Industrierobotern können Hersteller und Anwender auf den "Robotertagen Berlin 1987" vom 10. bis 13. November kennenlernen. Der Kongreß gehört zu den Schwerpunktveranstaltungen im Rahmen des Berliner Forums für Zukunftstechnologien Bigtech.

Am Produktionstechnischen Zentrum Berlin (PTZ) entstehen derzeit "intelligente" Industrieroboter, die sämtliche Arbeitsabläufe "im Kopf" haben und ihre Fehler selbständig

korrigieren können. Auch bei der Space-Lab D2 Mission 1991 werden solche Maschinen dabei sein, um Weltraumlabors zu warten und den Bau von Fabriken im Orbit vorzubereiten. Der Nutzen auf der Erde: Geringere Kosten bei der Programmierung der Automation.

Roboter für Missionen unter Wasser und im All

"Der Bau von Fabriken im Weltraum, in denen die Vorteile er Schwerelosigkeit genutzt werden das ist der Kern der Hochtechnologie", zeigt sich Professor Dr. Günter Spur überzeugt. Unter seiner Leitung entwickeln am PTZ Wissenschaftler der Technischen Universität Berlin und Forscher der Fraunhofer-Gesellschaft Roboter, die Abweichungen vom vorgesehenen Arbeitsablauf selbsttätig korrigieren können. Solche vom Menschen unabhängige Maschinen sind besonders bei unbemannten Missionen gefragt, also zum Beispiel bei Unterwasser-Einsätzen oder im Weltraum. Das beim Space-Lab-D2-Flug 1991 vom PTZ geplante Roboter-Technologie-Experiment Rotex soll auch ermöglichen, Automaten von der Erde aus umzuprogrammieren. Voraussetzung für den Einsatz von Weltraum-Robotern ist aber, so Professor Spur, die "Nachbildung geistiger Fähigkeiten durch bordautonome Intelligenz".

Dazu sind allerdings weitgehend neuartige Rechnerverfahren nötig, die auch auf der Erde in der, "Fabrik der Zukunft" gebraucht werden.

"Es dauert nämlich zur Zeit noch zwischen 20 Minuten und zwei Stunden, bis ein Roboter lernt, einen Schweißpunkt zu setzen und der Fertigungsablauf optimal klappt", erklärt Dr. Rolf Bernhardt, Gruppenleiter in der PTZ-Abteilung Robotertechnik: "Und man braucht dann bloß eine Kleinigkeit zu verändern, etwa die Arbeitsgeschwindigkeit, prompt gibt es wieder Probleme". Um nach dem derzeitigen Entwicklungsstand eine komplette Fertigungsstraße mit rund 20 frei programmierbaren Automaten einzurichten, seien in der Regel sogar bis zu sechs Monate erforderlich. "Da der Wert solcher Anlagen in die Millionen geht, kommen neben dem Anschaffungspreis enorm hohe Stillstandskosten auf die Betriebe zu", bemerkt Bernhardt. Wenn der Roboter neue Aufgaben erhalten soll, müsse die Produktion außerdem immer wieder unterbrochen werden.

Die vom PTZ empfohlene Lösung des Problems ist die "Offline-Programmierung". Hard- und Software für dieses Verfahren kosten allerdings rund 250 000 Mark. Doch damit können die Steuerungsprogramme schon während der Planungsphase einer Fertigungslinie erstellt werden, und alle Bewegungen des Roboters lassen sich ohne jeden Eingriff in die Produktion am Grafikbildschirm kontrollieren. "Die Investition dafür entspricht zwar dem Preis eines Roboters der obersten Preisklasse, doch die mit den heutigen Verfahren verbundenen Probleme kommen die Betriebe noch sehr viel teuerer", versichert Rolf Bernhardt. Die Arbeiten am PTZ werden deshalb unter anderem auch im Rahmen des europäischen Großforschungsprogrammes Esprit durchgeführt.

Die Entwicklung von "intelligenten" - also zum Beispiel sehenden oder fehlenden - Robotern ist ein anderer Weg, um Steuerungsprobleme zu lösen. Stichwort: Laser-Sensoren und Bilderkennungssysteme. Solche Systeme erlauben dem Automaten auch dann noch die Orientierung, wenn sich in seiner Umgebung etwas verändert, teilt Bigtech mit. Die Baseler Prognos AG erwartet, daß 1995 in bundesdeutschen Fabriken bereits 25000 sehende Maschinen arbeiten werden - 1985 waren es erst 350. Manche Hersteller rüsten ihre Roboter zusätzlich mit elektronischen Sprachverarbeitungsanlagen aus, so daß die eisernen Arbeiter mündliche Anweisungen entgegennehmen oder über ihre Arbeitsschritte Bericht erstatten können. Besondere Erwartungen gelten den fehlenden Sensoren. Im PTZ meistert dadurch etwa ein Automat die sensible Aufgabe, Frontscheiben in Pkw-Karosserien einzufügen. Typischer noch sind Einsatzbereiche wie das Schweißen, wo Sensoren dem Roboter zurückmelden können, mit welcher Kraft er auf ein Werkstück einwirkt. "Mit der Entwicklung von intelligenten Robotern lassen sich ganz neue Anwendungsgebiete erschließen", erläutert Prof. Gerard Duelen, Direktor des Bereichs Automatisierungstechnik am Institut für Produktionsanlagen und Konstruktionstechnik der Fraunhofer-Gesellschaft, Berlin: "Und während die Forschung damit schon an der Schwelle zur Praxis steht, wird das in der Industrie weitgehend leider immer noch als Zukunftsmusik abgetan."

Während der Robotertage Berlin 1987 wollen Professor Spur und seine Mannschaft im futuristischen Neubau des PTZ den Stand ihrer Entwicklungen für die Fabrik der Zukunft erläutern. Darüber hinaus präsentieren Roboter-Hersteller wie VW, Kuka, Reis, IBM, Bosch, AEG oder Asea marktreife Anwendungen. Fortgeschrittene Automationstechnologien standen auch schon im Mittelpunkt der Bigtech 1986. Damals waren sich die Experten einig: Selbst kleinere Industriefirmen kommen nicht darum herum, sich frühzeitig mit neuen Entwicklungen vertraut zu machen.