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Im Smart Production Lab

Der intelligente Roboter reagiert auf jeden Wink

  • Intelligente Mensch-Roboter-Kooperation bei Volkswagen
  • Im Smart Production Lab des Konzerns ist die Zukunft bereits Gegenwart   
  • Experten arbeiten mit DFKI zusammen

Wolfsburg, 7. November 2016 – Volkswagen Werk Wolfsburg, Halle 55, Smart Production Lab. Neonlicht, weiße Wände, glänzender Fußboden. Nichts, was ablenkt von der technischen Revolution. Mitten im Raum lassen Wolfgang Hackenberg und Johannes Teiwes den Roboter arbeiten. Drei mal zwei Meter misst der Arbeitsbereich. Zwei Roboterarme greifen sich Getriebewellen und Kupplungsringe, montieren sie – eine leichte Übung für viele Industrieroboter und Alltag in der Industrie, solange die Roboter ihre Arbeit hinter einem Sicherheitszaun verrichten. Doch hier geschieht Bahnbrechendes: Mensch und Maschine arbeiten erstmals Hand in Hand. Das geht nur, weil der Roboter Rücksicht nimmt. Weil er erkennt, was der Mensch von ihm will. Hackenberg und sein Team haben es ihm gemeinsam mit Experten des Deutschen Forschungszentrums für künstliche Intelligenz (DFKI) beigebracht.

Hackenberg nähert sich dem Roboter. Sofort reduziert die Maschine ihr Arbeitstempo, ihre Arme weichen aus und versuchen zugleich weiterzuarbeiten. Es die Voraussetzung für völlig neue Zusammenarbeit von Mensch und Maschine.

„Der Roboter erkennt, dass ich mich ihm nähere, er nimmt Rücksicht auf mich. Das ist die Voraussetzung für intelligente Mensch-Roboter-Kooperation.“

Dr. Wolfgang Hackenberg Leiter Smart Production Lab

Hackenberg (36), ist promovierter Ingenieur. Bei Volkswagen in Wolfsburg leitet er das Smart Production Lab. Es ist eine von fünf IT-Ideenschmieden im Konzern. Die anderen stehen in Berlin, München und San Francisco. In diesen Labs arbeiten Experten in Startup-Atmosphäre an der digitalen Zukunft des Volkswagen Konzerns. In enger Zusammenarbeit mit Forschungseinrichtungen und Technologiepartnern entstehen dort neue Lösungen zu den Themen Industrie 4.0, Big Data, neuen Mobilitätslösungen, Virtueller Realität, Connectivity und Internet der Dinge.

Im Wolfsburger Smart Production Lab steht die Smart Factory im Fokus. In der digitalisierten Fabrik der Zukunft werden Maschinen und Anlagen, Roboter, Güter und Produkte miteinander vernetzt sein. Menschen und Roboter werden dort nicht mehr nebeneinander oder nacheinander an einem Bauteil arbeiten, sondern zeitgleich und gemeinsam.

Im Smart Production Lab laufen die Dinge anders.

„Bisher müssen Arbeitsschritte oder Arbeitsräume von Mensch und Roboter getrennt werden“, erläutert Hackenberg. „Eine echte Zusammenarbeit ist das nicht. Wir haben einen handelsüblichen Roboter und Sensoren so über Software integriert, dass Mensch und Roboter gefahrlos den gleichen Arbeitsraum nutzen und sogar aktiv interagieren können. So konnten wir erstmals die direkte Zusammenarbeit von Mensch und Maschine realisieren.“

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Bei der Entwicklung haben die Experten des Smart Production Labs von Volkswagen eng mit Wissenschaftlern des Robotics Innovation Center des Deutschen Forschungszentrums für Künstliche Intelligenz (DFKI) in Bremen zusammengearbeitet. Das DFKI gehört zu den weltweit bedeutendsten Wissenschaftseinrichtungen für Künstliche Intelligenz. Intensive Kooperationen zwischen Experten von Volkswagen und des DFKI laufen in verschiedenen Themen schon seit Jahren, seit kurzem ist Volkswagen an dem renommierten Forschungszentrum auch beteiligt. Dadurch erhält Volkswagen wichtigen Transfer aus der Spitzenforschung und Impulse unter anderem für die Digitalisierung seiner Fabriken. Eines der Kooperationsergebnisse ist die erstmalige Anwendung der Software, die eine direkte Zusammenarbeit zwischen Mensch und Roboter ermöglicht und sich auf völlig unterschiedliche Industrieroboter und  Anwendungsbereiche übertragen lässt.

 Das Geheimnis des intelligenten Roboters steckt deshalb nicht in seinen Armen und Greifern, sondern unterhalb der Arbeitsfläche. Dort haben Hackenberg und sein Team die Recheneinheit untergebracht, dort verarbeitet das System ROCK Handzeichen und Gesten, dort berechnet es alle von Sensoren erfassten menschlichen Bewegungsabläufe  rund um den Roboter-Arbeitsplatz und wertet sie aus.

Ein Handzeichen von Hackenberg genügt, und der Roboter hält inne. Ein weiterer Wink, und die Maschine setzt ihre Arbeit fort oder reicht Bauteile und Werkzeug an. Sobald sich Hackenberg dem Arbeitsbereich des Roboters nähert, ohne ihm einen Hinweis zu geben, reduziert die Maschine von selbst ihr Arbeitstempo und weicht aus.

Doch warum das Ganze?

Die „Fabrik 4.0“ wird nicht menschenleer sein. Der Mensch wird weiterhin gebraucht. „Wir wollen, dass Roboter körperlich anstren­gen­de oder ergonomisch schwierige Arbeit übernehmen“, sagt Hackenberg. Ziel ist also die Fabrik der Zukunft, in der der Mensch mit hoher Fachkompetenz, Kreativität und Problemlösefähigkeit komplexe Aufgaben löst. Er konzentriert sich auf Wertschöpfung, auf individuelle Feinarbeit und Qualitätsmanagement. Roboter mit integrierter Sensorik und neuen Sicherheitskonzepten hingegen übernehmen dann die ergonomisch ungünstigen und körperlich anstrengenden Arbeiten.

Im Smart Production Lab hat diese Zukunft bereits begonnen.