Arbeitsfrei: Eine Entdeckungsreise zu den Maschinen, die uns ersetzen (German Edition)

beträchtlichen Summen. Wenn man hingegen die Produktionsstraße schneller laufen lassen kann, weil die Roboter sich zügig bewegen können und Arbeitsschritte weniger lange dauern, werden Kosten eingespart.
    Organisiert werden die Roboter in sogenannten Fertigungszellen, in denen jeweils ein relativ umfangreicher Arbeitsgang, etwa das Zusammenschweißen eines Karosserierahmenteils, erledigt wird. Ein Roboterarm positioniert das anzuschweißende Teil, vier oder fünf andere Arme setzen die zugehörigen Schweißpunkte. Die dazu nötige Koordination und Synchronisation der Roboter nimmt einen großen Teil der Forschungs- und Entwicklungsarbeiten ein.
    Die Steuerelektronik der Roboter zu optimieren, um etwa mehrere Arme aus einer einzelnen Steuerung zu betreiben, diese einfacher programmierbar zu machen und auch den Energieverbrauch zu senken, ist das Ziel. In der heute noch fast überall verbreiteten Steuerungstechnik wird jeder Roboterarm von seinem eigenen Computer kontrolliert, der über das beim jeweiligen Werk verwendete Netzwerk für die Maschinenkommunikation mit den anderen Steuerungsrechnern kommuniziert und seine Handlungen abstimmt.
    Dabei kommt es bedingt durch Unzulänglichkeiten der Technik immer wieder zu Problemen und Komplikationen. Alle Roboter einer Fertigungszelle aus einem einzigen Computer zu steuern, anstatt die Abläufe in mühsamer Kleinarbeit zwischen mehreren Systemen zu koordinieren, würde nicht nur zu deutlichen Einsparungen bei den Investitionen führen, sondern auch die Geschwindigkeit und Zuverlässigkeit weiter steigern. Zwei Arme parallel, so wie bei einem menschlichen Arbeiter, aus einer Steuerung zu koordinieren und als Standardprodukt zu vertreiben, ist daher eines der nahen Entwicklungsziele bei Kuka.
    Um die Roboter und ihre Arbeitskraft möglichst effizient auszunutzen, werden sie in der Produktion oft auf Schienen montiert, mit denen sie zügig zwischen zwei oder drei Produktionsmaschinen wechseln können. Auch diese Schienen werden bei Kuka gefertigt und zusammen mit den Robotern getestet und ausgeliefert. Relativ neu im Sortiment sind Bewegungsplattformen mit sogenannten Omniwheels, die Roboterarme in Werkhallen frei umherfahren lassen.
    Diese Omniwheels sehen ein wenig aus wie die Räder von Mondfahrzeugen, um den Umfang des Rades sind schräg angeordnete Walzen verteilt. Der Effekt ist, daß die Plattform sich auch ohne komplexes Lenkgestänge steuern läßt, sie kann sogar ohne Drehung der Räder seitwärts fahren. Kuka baut diese Plattformen in verschiedenen Größen: von einer kleinen Variante für Forschungsprojekte, die nicht viel größer als ein DIN-A3-Blatt ist, bis zu einer Version, auf der sich der massive »Titan«-Arm mit seinen über vier Tonnen Gewicht anbringen läßt. Konstruktion und Motoren der Plattform sind so ausgelegt, daß sie zusätzlich noch fast zehn Tonnen Gewicht tragen und bewegen können – ein furchteinflößendes Ungetüm, das im Forschungsbereich bereits mit zwei über sieben Tonnen schweren Betonklötzen getestet wird.
    Das Ziel der Entwicklungen ist eindeutig: Die Roboter sollen flexibler einsetzbar werden und neue Möglichkeiten für den intelligenten Transport von schweren Gegenständen in den Produktionshallen bieten. In der Forschungsabteilung wird daher bei Kuka auch an Methoden zur autonomen Orientierung für solche Plattformen in Werkhallen geforscht. Laserscanner erfassen die Umgebung nicht nur, um Kollisionen mit Menschen oder Gegenständen zu vermeiden, sondern auch, um anhand eines vorher ebenfalls mit Laserscannern erfaßten Plans der Hallen präzise zu errechnen, wo sich die Roboterplattform gerade befindet.
    Ein Prototyp bewegt sich bereits zielsicher und flüssig durch die Laborhalle, greift sich anhand von Kamerabildern mit einem aufmontierten Roboterarm eine Auswahl von Lagerkisten von einem Tisch, fährt sie zu einem anderen und stellt sie dort ab. Hier wird eines der zukünftigen Anwendungsgebiete deutlich: Produktions- und Montagearbeitsplätze mit Material versorgen, computergesteuerte Werkzeugmaschinen flexibel mit Teilen bestücken und Werkstücke zwischen Fertigungszellen transportieren, die nicht linear an einem Fließband angeordnet sind.
    Viele Arbeitsplätze bei Kuka sind in der Forschung, Konstruktion und Softwareentwicklung zu finden. Die Teams hier wachsen stetig, auch deshalb, weil die Firma gerade eine neue Software-Infrastruktur für die Robotersteuerung auf den Markt bringt. Statt in relativ obskuren und