Roboter lernen, den Werker zu verstehen

Wenn es um Feinfühligkeit und Entscheidungen geht, ist der Mensch dem Roboter immer noch weit überlegen. Dafür kann er es mit dem stählernen Kollegen nicht aufnehmen, wenn es um Ausdauer, Kraft, Präzision und Wiederholgenauigkeit geht. Beide Stärken und damit auch Mensch und Roboter zusammenzubringen, wird daher für eine wirtschaftlich optimale Produktion immer wichtiger.

Wichtig ist für Volkswagen dabei, dass die Arbeitsschritte von Menschen und Maschinen nicht nacheinander sondern parallel stattfinden können. Idealerweise unterstützen sich Roboter und Werker dabei sogar direkt gegenseitig. Dafür müssen Roboter verstehen, was menschliche Facharbeiter von ihnen wollen und brauchen. Das bringt ihnen Johannes Teiwes bei. der 34-Jährige arbeitet im Smart Production Lab der Konzern-IT und programmiert Software-„Gehirne“ für Roboter, damit diese den Menschen bestmöglich unterstützen können.

In der Montagehalle 54 im Volkswagen-Werk in Wolfsburg sind erste Ergebnisse zu sehen. Dort führen Facharbeiter routiniert ihre Handgriffe aus, in gleichmäßigem Takt kommen die Golfmotoren vorgefahren. Unterstützt werden die Mitarbeiter dabei von einem Roboter, der mit ihnen ohne trennenden Schutzzaun Seite an Seite arbeitet. Mensch-Roboter-Kooperation (MRK) heißt dieses Prinzip.

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.

Der Roboter, den Teiwes und seine Kollegen für den Job in der Produktion programmiert haben, erkennt selbstständig, welchen Motor er gerade vor sich hat – Benziner, GTI, TDI oder einen anderen – und führt exakt und schnell seine Aufgabe aus. In diesem Fall ist es das Festziehen von Schrauben. Vor allem aber registriert er, wenn er einem seiner menschlichen Kollegen zu nahe kommt. Dann reduziert er seine Geschwindigkeit. Denn Sicherheit steht auch hier an oberster Stelle.

Das Team im Smart Production Lab hat die Funktionen dabei so allgemeingültig entwickelt, dass sie auch in weiteren Anwendungen verwendet werden können: „Das Schrauben ist dabei ein Fähigkeitsbaustein, den wir programmiert haben“, sagt Teiwes. Denkbar sind auch ganz andere Tätigkeiten, zum Beispiel Werkzeuge und Bauteile reichen, oder schwere Bauteile anhalten. So sollen Roboter in die Lage versetzt werden, Menschen bei körperlich anstrengenden Arbeitsschritten in der Fertigung zu entlasten. Ergonomie ist das Stichwort.

Deshalb treibt Volkswagen die Forschung zum Thema Robotik auch im Smart Production Lab voran. Mittlerweile arbeiten dort 40 IT-Spezialisten, darunter Programmierer, Software-Entwickler ebenso wie Ingenieure und Betriebswirtschaftler. „Wir beschäftigten uns mit ‚smarten‘ Technologien, die in der Produktion stattfinden. Und zwar immer aus der Perspektive der Softwareentwicklung“, erläutert Teiwes. Dazu zählen auch das Internet der Dinge und selbstfahrende Fahrzeuge in der Intralogistik.

Auch 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 Greifern, die wie menschliche Hände anmuten. Ein Roboter könnte damit ein schweres Bauteil greifen – und ebenso feinfühlig eine einzelne Schraube. „Wir Menschen sind das beste Vorbild“, sagt Teiwes.

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