Ziel und Forschungsschwerpunkte des Netzwerks

Das operative Ziel des Netzwerks MRK besteht darin, durch FuE-Projekte innovative Produkte zu entwickeln, die es erlauben, mittelstandstaugliche Robotersysteme und die dafür notwendigen Technologischen Innovationen zu entwickeln, die eine echte Kollaboration zwischen Menschen und Robotern erlauben. Die dazu notwendigen FuE-Aktivitäten werden in enger Kooperation zwischen den beteiligten Unternehmen und den Forschungseinrichtungen erbracht, um einen Technologietransfer zwischen diesen erfolgen zu lassen. Durch diesen Technologietransfer werden innovative und marktfähige Produkte und neuartige Dienstleistungen entstehe

Alle Industriebranchen sind derzeit infolge der Digitalisierung und Vernetzung von Produktionsabläufen einem hohen Wandlungsdruck ausgesetzt. Während diese Transformation in den hoch automatisierten Produktionsprozessen der Automobilhersteller bereits vollzogen wird, besteht bei KMU noch großer Informations- und Umsetzungsbedarf. Typische Ursachen dafür sind hohe Individualisierung der Produkte und damit kleine Losgrößen mit einem hohen Anteil an manuellen Umrüsttätigkeiten, eingeschränkter Zugang zu industrieller Forschung und starke Abhängigkeit von wenigen OEM. Zudem lassen sich die in der Großserie bewährten Produktionskonzepte, wie z.B. vollautomatisierte Roboterstraßen, nicht ohne weiteres auf Bedürfnisse von KMU mit eher fragilen Maschinenparks übertragen.

Mit dem Aufkommen von Cobots, also sogenannten Colaborative Robots, die in Zusammenarbeit mit dem Menschen Dienstleistungen im Bereich der Fertigung, (De-)Montage oder Wartung übernehmen, sind Roboter auch für KMU sehr attraktiv geworden. Durch ihren Einsatz können einerseits die Vorteile der Automatisierung (hohe Effizienz, Belastbarkeit, Taktrate etc.) genutzt, andererseits die Flexibilität und Wandlungsfähigkeit beibehalten und sogar ausgebaut werden. Vor dem Hinter-grund einer sich verändernden Arbeitswelt ermöglichen es Cobots, Menschen von körperlich anstrengenden oder gefährlichen Arbeiten zu entlasten.

Neben der eigentlichen Robotertechnologie kommt der Mensch-Roboter-Kollaboration (MRK) hierbei eine entscheidende Rolle zu: Richtig eingesetzt, vereint MRK die Stärken von Menschen und Robotern. Davon profitiert fast jedes Unternehmen, in dem sich körperlich schwere Handhabungs-, Bearbeitungs- oder Montagetätigkeiten vereinfachen und erleichtern lassen. Hierzu werden aktuell zahlreiche Lösungsansätze entwickelt und erprobt, z.B. gemeinsame Sensorkonzepte, die die 3-D-Sensordaten zusammenführen, körpernahe Assistenzsysteme für den Menschen, die eine sichere Interaktion mit dem Roboter erlauben, sowie offene Plattformen (z.B. ROS – Robot Operating System) zur Zusammenarbeit der heterogenen Maschinenkomponenten.

Wie eng Mensch und Roboter beim schutzzaunlosen Roboterbetrieb tatsächlich zusammenarbeiten, hängt jedoch von der Anwendung ab. Das K in MRK kann daher verschiedene Bedeutungen haben: Koexistenz, Kooperation, Kollaboration.

1. Koexistenz: Mensch und schutzzaunloser Roboter arbeiten in benachbarten Bereichen, haben aber keinen gemeinsamen Arbeitsraum. Ein Beispiel ist eine Einlegestation mit Drehtisch an einer Roboterzelle.
2. Kooperation: Hier teilen sich Mensch und Maschine einen Arbeitsraum, arbeiten darin aber zu unterschiedlichen Zeitpunkten. Ein Beispiel ist eine Übergabestation für einen Montageroboter, in der zuerst der Mensch ein Teil einlegt und der Roboter dieses danach dort abholt.
3. Kollaboration: Kollaboration beschreibt die engste Form der Zusammenarbeit. Mensch und Roboter haben hier einen gemeinsamen Arbeitsraum und arbeiten gleichzeitig am selben Bauteil. Ein Beispiel ist eine Montagestation, wo Mensch und Roboter unterschiedliche Aufgaben am gleichen Bauteil erledigen.