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Die lernende Fabrik

Die lernende Fabrik

Roboter für Jeden: In der Gläsernen Manufaktur in Dresden sollen möglichst viele Kollegen von Künstlicher Intelligenz profitieren – schnell und direkt

Jede Handbewegung eins zu eins nachvollzogen: Sebastian Werner lernt den Roboter an

Auf der Hannover-Messe gab es wieder viele Bilder und TV-Berichte mit Roboter-Greifarmen. Sie schüttelten Politikern die Hände oder sortierten rohe Eier nach Größe. Die Automaten und deren Extremitäten sind zu den Erkennungszeichen der Künstlichen Intelligenz (KI) geworden. In der Gläsernen Manufaktur in Dresden sind sie schon zu besichtigen.

„Innovative Sensorjacke trainiert Industrieroboter“, lautete die Schlagzeile einer kürzlich erschienenen Pressemitteilung des Volkswagen Konzerns. Wir wollten wissen, was dahintersteckt, treffen in der Dresdner Montagehalle auf Marco Weiß, Leiter New Mobility & Innovations, und Christian Piechnick, Gründer und Geschäftsführer vom Start up Wandelbots.

Während hier in der Gläsernen Manufaktur der e-Golf1 gefertigt wird, ist in einem – noch abgeschirmten – Hallenbereich der „Kollege Roboter“ schon voll in seinem Element. Möglich macht dies eine sogenannte Sensorjacke, die Sebastian Werner, Mitgründer von Wandelbots, übergezogen hat. Sie ist mit neun Sensoren bestückt: an den Händen, Armen, Schultern, an der Brust. „Wir haben uns schon lange damit beschäftigt, wie wir die Programmierung der Roboter vereinfachen können“, erklärt Christian Piechnick. „Wir haben mit Kameras und auch mit optischen Systemen gearbeitet, aber alles hatte seine Tücken in der Umsetzung. Die Sensorjacke hat sich einfach als am besten für die Programmierung erwiesen.“

Wie beim Klonen – nur nicht im Reagenzglas

Das zeigt der anzulernende Roboter gerade eindrucksvoll: Jede Arm-, Hand-, Oberkörper oder Schulterbewegung, die Sebastian Werner ausführt, vollzieht der Roboter sofort nach. Es ist ein wenig wie beim Klonen – nur eben nicht in der Reagenzschale, sondern hier, in der Automobilindustrie. Die an der Jacke befestigten Sensoren erfassen die menschlichen Bewegungen in Echtzeit und senden ihre Daten drahtlos an den Rechner. Dieser steuert blitzschnell auf Basis der Bewegungsdaten den Roboter.

Alles geschieht in Nano-Sekunden: Hebt Sebastian Werner den Arm, steigt der Roboterarm zeitgleich mit in die Höhe. „Durch unser im Hintergrund laufendes Maschinenlernsystem führt der Roboter am Ende nicht exakt die gleichen Bewegungen wie ich. Unser Produkt generiert ein Programm, das den Roboter für ihn optimiert arbeiten lässt. Je öfter ich ihm einen Arbeitsvorgang zeige, desto sicherer und besser wird er“, erklärt Werner.

Total selbständig: Roboter baut Lautsprecher in Türen ein

„Jetzt sind ganz neue Anwendungsformen denkbar“, sagt Marco Weiß. „Mit diesen individuell angelernten Robotern können wir Lautsprecher in Türen einsetzen, Klebepads aufbringen oder Fensterheber montieren.“ Das sind auch die ersten drei konkreten Aufgaben, die der Volkswagen Konzern und das Start-up Wandelbots konkret testen. „Denn wir wollen die Roboter schnell in die Praxis bringen und wertschöpfend mit ihnen arbeiten“, begründet Weiß.

Genau das war auch das Ziel von Wandelbots: „Wir wollten ein Produkt entwickeln, dass es jedem Mitarbeiter ermöglicht, schnell einen Industrieroboter für seine individuelle Aufgabe zu programmieren. Und das auch ohne Programmierkenntnisse!“, erklärt Piechnick. Wie lange so ein Anlernvorgang dauert, hängt von der Komplexität der Aufgabe ab. Kleinere, monotone Tätigkeiten lernt der Roboter in wenigen Minuten, für anspruchsvollere braucht er auch mal mehrere Stunden. Das Ziel ist klar definiert: In ein paar Jahren sollen kleine Industrieroboter morgens am Empfang oder direkt neben dem Produktionsband auf ihre Mitarbeiter warten. Jeder kann sich dann einen Helfer mit an den Arbeitsplatz nehmen – ihn kurz anlernen, um dann Zeit für andere Aufgaben zu haben.

Wandelbots ist eine perfekte Abkürzung, um unsere Ziele zu erreichen.

Für beide Partner, den Volkswagen Konzern und Wandelbots, sind die jetzigen Praxistests am E-Golf in Dresden eine win-win-Situation. Der Konzern erprobt neue Technologien, die er schnell in die laufende Produktion bringt. Das Start-up kann seine Ideen gleich bei einem potenten Industriepartner testen. „Wandelbots ist eine perfekte Abkürzung, um unsere Ziele zu erreichen“, nennt es Marco Weiss, und Christian Piechnick ergänzt: „Ohne Euch wären wir längst noch nicht so praxisnah.“

Gerade in der Gläsernen Manufaktur bietet sich der Robotereinsatz an. Hier ist der Anteil der Handarbeit, vergleichen mit anderen Konzernstandorten, noch relativ hoch. Um etwa den Lautsprecher einzubauen, bräuchte der Arbeiter am Band drei Hände: Lautsprecher halten, Nietzange halten, Niet auf der Zange platzieren.
Jetzt schon hält der Roboter den Lautsprecher – und baut ihn zukünftig komplett ein.

Dabei machen die Kollegen wertvolle Erfahrungen: Stößt der Roboter mit dem Lautsprecher einmal hart an die Tür, merkt sich das die Elektronik und führt das Bauteil gleich beim nächsten Mal langsamer und mit „mehr Gefühl“, also weicher, zum Einbauort.

Und was sagen die Mitarbeiter zu ihren neuen „Kollegen“? Klar gibt es auch ein paar Bedenken. Wird mich der Roboter ersetzen? Aber die meisten Mitarbeiter lernen sehr schnell, dass der künstliche Kollege ihnen zur Hand geht. Und dass damit ihre Arbeit leichter wird.

Wir arbeiten mit dem Volkswagen Konzern wie mit einem Start-up zusammen

Perfekte Partner: Marco Weiss (rechts) und Christian Piechnick

In den nächsten Monaten wollen Weiß, Piechnick, Werner und alle beteiligten Kollegen (Wandelbots hat neun Mitarbeiter) die Abläufe mit dem Roboter weiter schärfen und stabilisieren. Die drei Einsatzfälle – Lautsprecher, Klebepads, Fensterheber – sollen so professionalisiert laufen, dass die Roboter im Spätherbst in der laufenden Produktion mitarbeiten. Neue Einsatzfälle sind auch schon im Blick, etwa beim Schraubroboter im Innenraum des E-Golfs. Gerade beim „über Kopf“ oder „um die Ecke“ schrauben ist die Hilfe der kurzfristig anzulernenden Roboter äußerst willkommen.

Hier in Dresden ist spürbar: die „Chemie“ zwischen den Partnern stimmt. Gemeinsam besuchen Vertreter des Volkswagen Konzerns und des Start-ups Wandelbots Messen. Oder man trifft sich abends spontan auf ein Bier, um weiter zu tüfteln. Wandelbots-Gründer Christian Piechnick macht seine Wertschätzung für den Volkswagen Konzern in einem Satz deutlich: „Mit der Gläsernen Manufaktur arbeiten wir im Alltag wie mit einem zweiten Start-up zusammen: kurze Absprachen, schnelle Entscheidungen, immer die Machbarkeit im Blick.“

Soviel Lob ist auch im Volkswagen Konzern etwas ganz Besonderes.

Verbrauchswerte

1 e-Golf: Stromverbrauch in kWh/100 km: kombiniert 12,7; CO2-Emission kombiniert in g/km: 0; Effizienzklasse: A+