Installation und Programmierung von Robotersystemen vereinfachen

Kleine und mittelständische Unternehmen (KMUs) in Europa halten sich beim Einsatz von Robotertechnologien bisher auffällig oft zurück. Sie seien zu teuer, zu unflexibel und ihre Installation dauere viel zu lang. Im EU-Forschungsprojekt »Factory in a Day« hat ein internationales Team aus Forschung und Industrie neue Wege aufgezeigt, wie Robotersysteme künftig innerhalb von nur 24 Stunden installiert, programmiert und in Betrieb genommen werden können. Das Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung (IPA) hat in diesem Zuge die Betriebssoftware entscheidend vereinfacht.

Robotersysteme haben heute oftmals noch einen entscheidenden Nachteil: Sie sind zu unflexibel, um Kleinserien oder individuelle Kundenwünsche wirtschaftlich zu produzieren. Allein schon die zeitraubende Programmierung, mit der Industrieroboter an neue Montageaufgaben herangeführt werden, ist ein Kostenfaktor, den kleine und mittelständische Unternehmen oft nicht stemmen können. Aber auch vor den Anschaffungskosten und der aufwendigen Installation schrecken viele Betriebe zurück.

Im EU-Forschungsprojekt »Factory in a Day« haben Forscher, Roboterhersteller und Systemintegratoren gemeinsam Wege gefunden, die Kosten und den Zeitaufwand für die Installation von Robotersystemen deutlich zu reduzieren – und sie so für KMUs attraktiver zu machen. So ist es den Projektpartnern beispielsweise gelungen, einen Demonstrator namens »Giftbot« zu entwickeln, mit dem es nun möglich ist, auch kleine Bestellmengen einer individuellen Geschenkbox effizient und kostengünstig zusammenzustellen und zu verschicken. Dabei packt ein Roboterarm ganz verschiedene Gegenstände in einen Karton – alle mit demselben (flexibel einsetzbaren) Greifer.

Wiederverwendbare Softwarebausteine vereinfachen

Programmierung »Meine Mitarbeiter und ich hatten die Rolle des Integrationspartners inne, der das Software-Framework bereitstellt, mit dem die Projektpartner beispielsweise die Bewegungsplanung des ›Giftbot‹ programmiert haben«, beschreibt Mirko Bordignon die Rolle des Fraunhofer IPA. Dabei kam die Open-Source-Software ROS-Industrial (ROS = Robot Operating System) zum Einsatz, mit der die Forscher am Fraunhofer IPA, gemeinsam mit einer weltweiten Gemeinschaft von Wissenschaftlern und Software-Entwicklern, wiederverwendbare Software-Komponenten und -Werkzeuge generieren. Diese vorgefertigten Programmbausteine erleichtern die Programmierung eines Industrieroboters ganz erheblich.

»Wir haben es zwar geschafft, die Kosten und den Zeitaufwand für die Installation von Robotersystemen deutlich zu reduzieren«, fasst Projektkoordinator Prof. Martijn Wisse von der Technischen Universität Delft zusammen. »Es hat sich dabei aber gezeigt, dass die Installation an einem Tag mit dem heutigen Stand der Technik ein langfristiges Ziel ist.« Dennoch hat das international besetzte Team seiner Überzeugung eine ganze Reihe bemerkenswerter Ergebnisse erzielt und in einem YouTube-Video dokumentiert.

Bereits seit 1. Januar 2017 ist das Nachfolge-Projekt „ROSIN“ angelaufen, das dem Grundgedanken von »Factory in a Day« folgt: Es soll die Open-Source-Software ROS-Industrial zum Standard in der europäischen Industrie machen und so die Fabrikautomation erleichtern. Zu diesem Zweck verfolgen die Projektpartner, darunter das Fraunhofer IPA, drei Hauptaktivitäten: die Gewährleistung industriereifer Softwarequalität, die Bereitstellung von 33 Prozent des Projektbudgets für Nutzer und Entwickler businessrelevanter Anwendungen sowie Weiterbildungsangebote für Studierende und Industriepartner. (ig)