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RoboValley Dresden

Andreas Mühlbauer,

Produktionsroboter in KMU automatisieren

Noch vor einigen Jahren waren weite Bereiche der Produktionstechnik durch manuelle Tätigkeiten geprägt. Heute ist Roboter-Automation das Mittel der Wahl, um dem Wunsch nach gesteigerter Effizienz nachkommen zu können und dem Fachkräftemangel zu begegnen.

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digitaler Zwilling
Der digitale Zwilling spielt eine wichtige Rolle in vielen Automatisierungsanwendungen. © Fraunhofer IWU

Vor allem wird das in der Serienproduktion umgesetzt. Diese Lösungen sind aber häufig starr verkettet und damit unflexibel, wenig anpassungsfähig und nur mit viel Aufwand wandelbar. Jede Umprogrammierung und anschließende Zertifizierung kostet viel Zeit und Geld. Hochflexible Roboter kommen zwar oft zum Einsatz, aber das Potenzial ihrer Möglichkeiten wird noch viel zu selten ausgeschöpft.

Während große Unternehmen längst ihre Planungsgruppen, Spezialistinnen und Spezialisten sowie ausgebildete Fachkräftefür die Roboter-Automation haben, sind insbesondere bei vielen kleinen und mittelständischen Unternehmen (KMU) derzeit nicht die Voraussetzungen für eine Roboter-Automation gegeben. Sie stehen immer wieder vor der Frage: Lohnt sich Automatisierung überhaupt?

RoboValley Dresden: KMU fit machen für die Automatisierung der Produktionsroboter

Eine schlagkräftige Allianz Dresdner Robotik-Expertinnen und -experten arbeitet daran, dass sich solche Investitionen zukünftig rechnen. Ihr Ziel sind Roboter mit einfacher Handhabung und mit intuitiv zu integrierenden Komponenten und Fähigkeiten. „Wir wollen die KMU inspirieren, neue Technologien zu nutzen, wie zum Beispiel roboterbasierte Automatisierungslösungen, mit denen Menschen und Roboter im gleichen Arbeitsumfeld gemeinsam Aufgaben erledigen können“, erläutert Prof. Dr.-Ing. Steffen Ihlenfeldt (TU Dresden, Fraunhofer IWU), der die Allianz aus Start-ups, etablierten Spezialunternehmen und Forschungsinstituten wie dem Fraunhofer-Institut für Werkzeugmaschinen und Umformtechnik IWU koordi-niert. „Wir bündeln hier im "RoboValley Dresden" Forschungs- und Entwicklungsvorhaben, um Unternehmen mit ganz konkreten Lösungen dabei zu helfen, ihre Produktionsprozesse wirtschaftlicher zu gestalten.“

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App-Store für automatisierte Roboter-Funktionen

In kompletten Ökosystemen der Roboter-Automation stellt die Allianz daher verfügbare Komponenten, Zusatzsysteme und Fähigkeiten sowie Funktionen mit künstlicher Intelligenz (KI) zusammen und stellt sie zur Anwendung bereit. So können KMU beispielsweise Greifer(-software) oder Funktionen der optischen Bauteilerkennung schnell im Webshop buchen und danach in ihre Systeme integrieren und anpassen. Das Vorgehen ähnelt App-Stores bei Smartphones, ist aber ungleich herausfordernder, da die Sicherheit von Mensch und Material unbedingte Priorität hat. Abstürze der Software oder andere Störfaktoren der Anwendung mit möglichen Folgeschäden müssen verhindert werden.

Ein weiteres Beispiel aus der Allianz: In Zusammenarbeit mit der Industrie-Partner GmbH, einem innovativen und mittelständischen Lösungsanbieter aus Coswig bei Dresden,wurde am Fraunhofer IWU eine Roboterzelle zur Automatisierung unerlässlicher Aufgaben beim Zerspanen (Putzen, Entgraten, Be-und Entladen) entwickelt. Die Allianz arbeitet auch an der Mensch-Roboter-Kollaboration (MRK). Zum Schutz der Menschen sind bei der Zusammenarbeit mit Robotern besonders hohe Anforderungen an deren Sicherheitsfunktionen zu stellen.
Deswegen werden Roboter und ihre Sicherheitsfunktionen vorab in einer Computersimulation virtuell mit Hilfe eines sogenannten „Digitalen Zwillings“der realen Anlage und der Simulations-Software „ISG Virtuos“ (Stuttgart) erprobt. Fehler bei der Bewegung der Roboter oder deren Stopp-Funktionen lassen sich so bereits in einem sehr frühen Stadium der obligatorischen Simulationsphase und vor der eigentlichen Inbetriebnahme erkennen.
Dadurch lassen sich eine Nachrüstung der realen Roboter und daraus entstehender zeitlicher Verzug bei der finalen Sicherheitsabnahme vermeiden. Partner ist dabei das Start-Up coboworx.

Robotik-Allianz wird Aushängeschild für den Standort Dresden

Coboworx wird sich im Rahmen des Projekts im „Technologiezentrum Universelle Werke“ in der Zwickauer Straße in Dresden ansiedeln und der Allianz helfen, die Kompetenzen im Zukunftsfeld Robotik am Standort Dresden auszubauen. Kooperationsgespräche laufen mit dem weltweit aktiven Unternehmen Wandelbots. Prof. Ihlenfeldt: „Unsere Allianz wird dafür sorgen, dass Robotik langfristig ein Aushängeschild für den Standort Dresden sein wird. Durch die fakultätsübergreifende Kooperation innerhalb der TU Dresden mit den Professorenkollegen Fitzek und Aßmann werden zudem die Aspekte Cloudanbindung und Ökosysteme für Roboter vorangetrieben.“ 
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