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Was macht eigentlich ein Robotik-Experte

Im Werk in Wolfsburg arbeiten Menschen Seite an Seite mit Robotern. Die Software für diese Anwendungen programmiert Robotik-Experte Johannes Teiwes im Smart Production Lab. Teil 4 der Serie über IT-Aufgaben bei Volkswagen.

Auf den ersten Blick geht es in der Montagehalle 54 im Volkswagen Werk in Wolfsburg zu wie an vielen Montagebändern, an dem Motorenteile zusammengebaut werden: Mitarbeiter befestigen Komponenten, schrauben und stecken Elemente fest, das Band läuft, im gleichmäßigen Takt kommen die Golfmotoren vorgefahren. So weit, so normal.

Doch wer genau hinsieht, erkennt, dass hier nicht nur Menschen routiniert ihre Handgriffe ausführen, sondern auch ein Kollege aus Kunststoff und Metall, ein Roboter, an den Motoren werkelt.

  • Volkswagen auf der CEBIT 2018

    Volkswagen ist ein digitales Unternehmen, das moderne Informationstechnologie vorantreibt. Vor der CEBIT in Hannover stellen wir in einer Porträtserie Menschen mit spannenden IT-Aufgaben im Konzern vor. Auf der CEBIT (12.-15.6.) wird der Volkswagen Konzern in der Future Mobility Halle (Halle 25) ein Forum sowohl für Interessierte als auch Fachleute bieten: mit packenden Präsentationen und erstklassigen Exponaten, mit interessanten Diskussionsrunden und Talks. Die Bandbreite der Themen und Highlights ist groß. Sie reicht von neuen Formen des digitalen Automobildesigns, Quantencomputing und Erprobungsprojekten mit Blockchain hin zu angewandter künstlicher Intelligenz im Unternehmen und datengestützter Verkehrsoptimierung in europäischen Metropolen. Zudem wird es eine Weltpremiere auf dem Messestand geben.

Mensch-Roboter-Kooperation (MRK) heißt diese Produktionsweise, in der Roboterwerkzeuge und Mitarbeiter ohne trennenden Schutzzaun Seite an Seite werkeln.  Mensch-Roboter-Kooperationen stellen nicht nur hohe Anforderungen an die Sicherheit. Denn ein Roboter, der so eng Seite an Seite mit einem Menschen arbeitet, muss vieles wissen und vieles können. „Moderne Roboter bringen immer mehr Sensoren mit, und das erfordert eine neue Art der Programmierung. Da sind wir von der IT gefordert“, sagt Johannes Teiwes.  

Im Werk in Wolfsburg arbeiten Menschen Seite an Seite mit Robotern. Die Software für diese Anwendungen programmiert Robotik-Experte Johannes Teiwes im Smart Production
Lab. Teil 4 der Serie über IT-Aufgaben bei Volkswagen.
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Weitere Informationen finden Sie auf http://www.volkswagenag.com und auf Twitter: http://www.twitter.com/vwgroup_de

Hinweis nach Richtlinie 1999/94/EG in der jeweils gegenwärtig geltenden Fassung: Weitere Informationen zum offiziellen Kraftstoffverbrauch und den offiziellen spezifischen CO2-Emissionen neuer Personenkraftwagen können dem "Leitfaden über den Kraftstoffverbrauch, die CO2-Emissionen und den Stromverbrauch neuer Personenkraftwagen" entnommen werden, der an allen Verkaufsstellen und bei der DAT Deutsche Automobil Treuhand GmbH, Hellmuth-Hirth-Straße 1, D-73760 Ostfildern oder unter www.dat.de unentgeltlich erhältlich ist.

People work side by side with robots at the Wolfsburg plant. Robotics expert Johannes Teiwes from the Smart Production Lab programs the software for these applications. Part 4 of a series about IT jobs at Volkswagen.
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Further information can be found on http://www.volkswagenag.com and on Twitter: http://www.twitter.com/vwgroup

Note in accordance with Directive 1999/94/EC in its currently applicable version: Further information on official fuel consumption figures and the official specific CO2 emissions of new passenger cars can be found in the EU guide "Information on the fuel consumption, CO2 emissions and energy consumption of new cars", which is available free of charge at all sales dealerships, from DAT Deutsche Automobil Treuhand GmbH, Hellmuth-Hirth-Straße 1, D-73760 Ostfildern, Germany and at www.dat.de.

Was macht eigentlich ein Robotik-Experte / What exactly does a robotics expert do?

Das Werkzeug und sein Schöpfer: Johannes Teiwes programmiert die Software für Mensch-Roboter-Kollaborationen.

Programmiert hat diese Software Teiwes zusammen mit weiteren Kollegen und damit der Maschine gewissermaßen ihr digitales Leben eingehaucht. Teiwes, 34, ist Mitarbeiter im Smart Production Lab, das die Volkswagen Konzern-IT in Wolfsburg betreibt. Der Begriff Lab kommt nicht von ungefähr: Die Forschung zum Thema Robotik wird hier intensiv vorangetrieben. Und nicht nur dazu. Neben der Frage, wie Roboter lernen und sich intelligent in die Produktion integrieren lassen, befassen sich dort etwa 40 Experten – überwiegend Informatiker, aber auch Wirtschaftsingenieure und BWLer – mit vielen weiteren wichtigen Feldern rund um die Digitalisierung in der Produktion. „Wir beschäftigten uns mit ‚smarten‘ Technologien, die in der Produktion stattfinden. Und zwar immer aus der Perspektive der Softwareentwicklung“, erläutert Teiwes. Dazu zählen das Internet der Dinge ebenso wie selbstfahrende Fahrzeuge in der Intralogistik.  

Roboterhand Mirco im Smart Production Lab

Teiwes hat Systems Engineering an der Universität Bremen studiert, der Studiengang verbindet Elemente aus den Bereichen Elektrotechnik/Informationstechnik, Informatik, Produktionstechnik/Maschinenbau und Verfahrenstechnik miteinander. Am Deutschen Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz (DFKI) vertiefte er anschließend seine Kenntnisse auf dem Feld der Mensch-Roboter-Kooperation. „Es war mir sehr schnell klar, dass ich mich auf das Gebiet der Robotik spezialisieren will“, sagt Teiwes. Es sei für ihn sehr reizvoll, an der Schnittstelle zwischen Software und Hardware zu arbeiten „Wenn ein einfaches Roboterprogramm zu einer hochkomplexen Handlung führt ist das wirklich jedes Mal faszinierend“, sagt er.

Der Roboter, den Teiwes und seine Kollegen für den Job am Fließband programmiert haben, sorgt für faszinierende Momente im Sekundentakt. Er erkennt selbstständig, welchen Motor er gerade vor sich hat – Benziner, GTI, TDI usw. – und führt exakt und schnell seine Aufgabe aus. Vor allem aber registriert er, wenn er einem seiner menschlichen Kollegen zu nahe kommt, und unterbricht seine Bewegung. Denn Sicherheit steht auch hier an oberster Stelle.  

Im Smart Production Lab

Für aktuell sieben Varianten kann der Arm die dafür jeweils notwenigen Bewegungen ausführen – dank sehr sensibler Sensoren und einer durchdachten Softwarelogik. „Wir haben Wert auf eine generische Programmierung gelegt“, erzählt Johannes Teiwes. Dabei werden Funktionen zunächst so allgemein entwickelt, dass sie in weiteren Anwendungen wiederverwendet werden können. „Das Schrauben ist dabei ein Fähigkeitsbaustein, den wir programmiert haben“, sagt Teiwes. Das Konzept sei flexibel und erweiterbar. „Was wir nicht gebrauchen konnten, war Spaghetti-Code“, sagt er, eine verschlungene Programmierung ohne Anfang und Ende.

Im Smart Production Lab hat das Team inzwischen vier Roboter für vier verschiedene Produktionsaufgaben im Montagewerk in Wolfsburg programmiert – immer dort, wo die Tätigkeit Menschen körperlich sehr beansprucht und ein Roboter hier deutliche Entlastung bringen kann, kommt diese Form der Mensch-Roboter-Kollaboration zum Einsatz. „Da spielen Effizienz und Ergonomie eine gleichberechtigte Rolle“, sagt Teiwes. „Roboter müssen Menschen sinnvoll helfen. Nicht überall ist der Einsatz von Robotern erforderlich.“

Am nächsten Roboter-Projekt arbeitet das Team im Smart Production Lab bereits: MIRCO ist sein Name – Mobile Intelligent Robotic Co-Worker; ein zweiarmiger Roboter-Prototyp auf einer mobilen Plattform. Das Besondere: Das Team experimentiert mit menschlich anmutenden Greifmitteln – ein Roboter könnte so ein schweres Bauteil greifen, und genauso feinfühlig eine einzelne Schraube. „Wir Menschen sind das beste Vorbild“, sagt Teiwes und lächelt.

„Für die Roboterprogrammierung braucht es Fantasie und jede Menge Geduld“, sagt Johannes Teiwes. Und ein Softwareentwickler müsse abstrahieren können. „Programmieren ist ein sehr kreativer Prozess“, sagt er. Vielleicht hilft ihm, dass er in seiner Freizeit Klavier spielt, am liebsten improvisiert er und denkt sich neue Melodien aus. Und statt nur zweier Zeichen – null und eins – steht ihm dabei immerhin eine ganze Tonleiter zur Verfügung.