Ein höherer Grad an Automatisierung durch Robotik hilft, bestehende Mitarbeitende effektiv zu entlasten und fehlendes Personal zu kompensieren. Insbesondere monotone, gefährliche oder schmutzige Arbeitsaufgaben, auf Englisch oft zusammengefasst unter den drei D’s (dull, dangerous und dirty), können durch Roboter übernommen werden. Außerdem lassen sich Roboter und Cobots (kurz für collaborative robots) – die mit den Menschen zusammen arbeiten – nach der initialen Anschaffung über Jahrzehnte hinweg flexibel und effizient einsetzen. Unternehmen können sie individuell an ihre jeweiligen Bedürfnisse anpassen, ohne dabei das Budget zu sprengen.
Um Abläufe zu optimieren, nutzen immer mehr Unternehmen virtuelle Abbilder ihrer Systeme, inklusive der eingesetzten Roboter. Diese digitalen Zwillinge, beispielsweise auf Dassault Systèmes‘ 3DExperience-Plattform, ermöglichen es, realitätsgetreue Simulationen durchzuführen und wahrscheinliche Ergebnisse vorherzusagen. Mithilfe realer Betriebsdaten können Schwachstellen offengelegt sowie verfügbare Potenziale identifiziert werden. Außerdem lassen sich mit virtuellen Modellen Laufwege von Robotern im Rahmen der Fabrikplanung simulieren, um später reibungslose Abläufe zu garantieren.
Zusätzliches Potenzial bietet außerdem der Einsatz von künstlicher Intelligenz. Nach der zuletzt rasanten Entwicklung der Technologie erwarten Experten, dass sich gerade die generative KI in der Robotik gewinnbringend implementieren lässt. So können Anwender natürliche Sprache anstelle von Code nutzen, um gewünschte Aktionen von Robotern auszuwählen und anzupassen und benötigen keine speziellen Programmierkenntnisse mehr. Zusätzlich lassen sich Leistungsdaten von Robotern durch Machine Learning akkurater einordnen, was vorrausschauende Wartungen ermöglicht und Maschinenausfallzeiten minimiert.
Virtualisierung von Robotern und Anlagen
Anbieter von Robotiktechnologie sind inzwischen zunehmend bemüht, Software und Hardware effektiv miteinander zu verknüpfen. Ein Beispiel wie dies erfolgreich gelingen kann, zeigt die Partnerschaft von Dassault Systèmes und Omron. Gemeinsam schlagen die beiden Unternehmen eine Brücke zwischen virtueller und realer Welt: Während Dassault Systèmes es Unternehmen mit verschiedenen Anwendungen auf seiner 3DExperience-Plattform und dem Einsatz von virtuellen Zwillingen ermöglicht, die Hardware der Fertigungslinie von der Planung bis zum After Sales-Service durchgängig digital abzubilden sowie zu verbessern, erweckt Omron Fertigungsprozesse mit intelligenter, integrierter und interaktiver Automatisierung zum Leben.
Ein weiteres Unternehmen, welches sich auf die virtuelle Nachbildung von Robotersystemen und Maschinen spezialisiert hat, ist Ecosphere. Das Unternehmen unterstützt seine Kunden mit Hilfe der 3DExperience-Plattform individuell auf dem Weg der Umsetzung vom erdachten bis zum realen Modell ihrer Fertigung. Insbesondere im Bereich der Validierung, einer der schwierigsten Aufgaben in der Robotik, lassen sich so große Fortschritte erzielen, da Annahmen im Entwicklungsprozess direkt umfassend geprüft werden. Physische Prototypen, welche in der Vergangenheit viel Geld und Zeit in Anspruch nahmen, werden in diesem Prozess durch virtuelle Abbilder ersetzt, die sich beliebig anpassen lassen. Die Arbeit auf der Plattform von Dassault Systèmes gewährleistet dabei die digitale Durchgängigkeit. So lassen sich Konstruktionsdaten, zum Beispiel aus Solidworks, in die Simulation überführen. Dort kann anschließend ausgiebig virtuell getestet werden, zum Beispiel ob ein Roboter auf engem Raum mit anderen Bauteilen und Maschinen kollidieren würde, ob Bewegungen effizient sind oder weitere Optimierungen vorgenommen werden sollten.
Vernetzung ebnet den Weg für Fortschritt
Mindestens genauso wichtig wie die Kollaboration verschiedener Unternehmen, ist die Zusammenarbeit und Vernetzung mit führenden Brancheninstanzen und -verbänden. Zwei der wichtigsten Vertreter sind hier die Industrial Digital Twin Association (IDTA) und der Deutsche Robotik Verband (DRV), denen sich auch Dassault Systèmes angeschlossen hat. Beide Interessensvertretungen haben das Ziel, Innovation und Demokratisierung der Robotik innerhalb der Branche voranzutreiben. Der regelmäßige Austausch von Expertise und technischem Fortschritt ist essentiell, um Deutschland als Standort für Kompetenz im Bereich digitale Zwillinge und Robotik als solchen kontinuierlich weiterzuentwickeln. Der DRV fungiert neben einer Möglichkeit zum Vernetzten auch als Ansprechpartner für KMU und Start-Ups bei allen Fragen rund um das Thema Robotik. Das Stichwort Standardisierung spielt in diesem Zusammenhang häufig eine zentrale Rolle. Genau mit diesem Thema beschäftigt sich die IDTA, die den digitalen Zwilling als Schlüsseltechnologie der Industrie 4.0 für alle Unternehmen öffnen will. Dafür wurde die sogenannte Asset Administration Shell (AAS) entwickelt, eine Verwaltungsschale, die Merkmale und Verhaltensweisen von Gegenständen beschreibt und deren Semantik vereinheitlicht. Dabei definieren die Mitgliedsunternehmen standardisierte Informationsmodelle marktnah in enger Zusammenarbeit und stellen diese als Branchenstandards für die AAS zur Verfügung.
Die Relevanz dieser Partnerschaften und Netzwerke verdeutlicht Dassault Systèmes auch auf der SPS 2024. Am Stand 108/110 in Halle 6 steht im Fokus, wie Unternehmen ihre Produktionsprozesse mithilfe von Virtual Twin-Technologie und flexiblen Automatisierungslösungen effizienter und kostensparender gestalten können. Im Rahmen gemeinsamer Showcases demonstriert Dassault Systèmes mit AIRSKIN von Blue Danube Robotics kollaborative Roboteranwendungen mit intelligenter Sensorik für mehr Sicherheit in der Mensch-Maschine-Interaktion und mit dem Münchner Start-up RobCo modulare Roboterkits zur flexiblen Anpassung und Effizienz für eine deutlich größere Applikationsvielfalt.
