Industrierobotik: KI erweitert die Einsatzfelder

Lange Zeit waren Industrieroboter vor allem für klar definierte und dauerhaft gleichbleibende Aufgaben ausgelegt. „Noch vor zehn Jahren hat man den Roboter hart programmiert, und dann hat er genau das gemacht, wofür man ihn programmiert hat“, sagt Nils Tersteegen, Marketingmanager bei Fanuc, im Podcast Industry Insights. Das habe zwar sehr zuverlässig funktioniert, allerdings nur innerhalb der zuvor festgelegten Aufgabe.

Inzwischen erweitern sich die Einsatzmöglichkeiten. Roboter können heute beispielsweise neue Bauteile über Kamerasysteme erfassen und daraus ableiten, wie diese gegriffen und anschließend bewegt werden müssen.

Damit steige die Flexibilität in der Fertigung deutlich. Während Roboter früher vor allem im Rohbau oder bei Schweißarbeiten eingesetzt worden seien, kämen sie zunehmend auch in Montage- und Fügeprozessen zum Einsatz. Dort müsse ein System beispielsweise erkennen beziehungsweise erfassen, wie eine Schraube korrekt eingefädelt werden könne.

Eine wichtige Voraussetzung dafür sind zusätzliche Sicherheitssensoren und taktile Funktionen. Sie ermöglichen laut Tersteegen Anwendungen, bei denen Mensch und Roboter enger zusammenarbeiten und sich Anforderungen häufiger verändern.

KI kann Roboterprogramme bereits erstellen

Bei Künstlicher Intelligenz und Robotik sieht Tersteegen eine deutliche Differenz zwischen Forschung und industrieller Realität. „In Forschung und Entwicklung und bei dem, was theoretisch machbar ist, sind wir schon sehr, sehr weit“, sagt er. KI könne heute grundsätzlich Roboterprogramme schreiben, Aufgabenstellungen verstehen und diese für den Roboter umsetzen. Auch eine Bedienung über einen Sprachchatbot sei technisch möglich.

Aber: „Ehrlicherweise muss man auch sagen: In der Industrie angekommen ist das zum großen Teil noch nicht.“ Ein Grund dafür liege nicht allein in technologischen Herausforderungen. Auch Sicherheitskonzepte müssten für Systeme neu gedacht werden, die Anweisungen flexibel interpretieren und daraus Roboterbewegungen ableiten.

Spezialisierte KI-Funktionen haben dagegen bereits ihren Weg in industrielle Anwendungen gefunden. Dabei handele es sich häufig um kleinere Agenten oder Bausteine mit klar abgegrenzten Aufgaben. Ein Beispiel dafür ist die Bilderkennung. Weitere Beispiele hören Sie in der Podcast-Folge:

Humanoide und Industrieroboter haben unterschiedliche Aufgaben

Auch humanoide Roboter betrachtet Tersteegen differenziert. „Die humanoide Robotik und die Industrierobotik sind Felder, die vollkommen anders funktionieren und vollkommen andere Ansprüche haben“, sagt er.

Fanuc entwickle deshalb derzeit nicht selbst einen humanoiden Roboter. Gleichzeitig geht Tersteegen davon aus, dass beide Bereiche künftig miteinander verbunden sein werden. Bereits heute würden Fertigungskapazitäten für den Bau humanoider Roboter aufgebaut. Auch deren Produktion werde wiederum mithilfe klassischer Industrieroboter erfolgen.

Mittelfristig müssten humanoide und industrielle Roboter zudem „die gleiche Sprache sprechen“, erwartet Tersteegen. Hintergrund sei, dass beide Robotertypen teilweise neben- oder miteinander arbeiten könnten. Vor Erwartungen einer unmittelbar bevorstehenden vollständigen Automatisierung durch humanoide Systeme warnt er jedoch. „Die Vorstellung von humanoiden Robotern, dass die jetzt übermorgen die Fabriken übernehmen – so weit sind wir da noch nicht.“

Cobots erleichtern den Einstieg in die Robotik

Bei kollaborierenden Robotern unterscheidet Tersteegen zwischen öffentlicher Wahrnehmung und tatsächlicher Nutzung. „Die wenigsten kollaborierenden Roboter, die verkauft werden, arbeiten nachher wirklich aktiv mit Menschen zusammen“, sagt er.

Solche Anwendungen existierten durchaus. In vielen Unternehmen erfüllten Cobots jedoch eine andere Funktion: Sie erleichterten den Einstieg in die Robotik. Gerade der erste Roboter, den ein Unternehmen anschaffe, sei häufig ein kollaborierendes System. Ein Grund sei die einfachere Integration. „Der ist sicherer, der ist viel einfacher zu integrieren. Ich habe nicht das Problem, dass ich einen Zaun stellen muss“, erklärt Tersteegen.

Auch die Hemmschwelle im Umgang mit der Technik sei geringer. Beschäftigte könnten den Roboter ausprobieren, anfassen und programmieren. Zudem sei die Programmierung nach Terstegens Angaben ein Stück weit einfacher.

Wie Physical AI die industrielle Produktion verändert

Physikalische KI kann helfen, Standortnachteile in Hochlohnländern auszugleichen. Das gilt vor allem für die nächste Stufe der Embodied AI und lernende humanoide Roboter. Vorreiter wie Schaeffler zeigen, dass sich Physical AI in der Produktion rechnet.

Nach dem Cobot folgt häufig der Industrieroboter

Der Cobot ist für viele Unternehmen nach Tersteegens Beobachtung deshalb vor allem ein Einstiegssystem. Bleibt es nicht bei einer einzelnen Anwendung, verändert sich häufig die eingesetzte Technik.

„Der zweite, dritte, vierte Roboter ist dann häufig ein Standard-Industrieroboter“, sagt er im Podcast. Als Gründe nennt er höhere mögliche Taktzeiten, eine größere Genauigkeit sowie Kostenvorteile in vergleichbaren Traglastklassen.

Das bedeutet allerdings nicht, dass kollaborative Anwendungen keine eigenständige Berechtigung besitzen. Es gebe durchaus Prozesse, bei denen ein Cobot tatsächlich mit oder direkt neben Menschen arbeite und ihnen Tätigkeiten abnehme.

Welche Tipps Tersteegen für Mittelständler hat, die in die Robotik einsteigen wollen und was mit Automatisierung alles möglich ist, hören Sie im Podcast.