BEREIT ZUM TEILEN:MetraLabs-Roboter bereit, die Kufen für Automobilzulieferer in einer KI-Welt zu schmieren

Mitbegründer Johannes Trabert, der ein poetisches Leben im Thüringer Wald führt, sagt, dass sich die Zukunft auf die „kluge Arbeitsteilung“ zwischen Mensch und Roboter konzentrieren wird.

ILMENAU, Deutschland – Johannes Traberts Stimme trägt Ruhe, als er in seinem Škoda an der Baustelle des neuesten Fraunhofer-Instituts (hier neben Relikten der ostdeutschen Industrie) vorbeirast und Wanderer’s Nightsong II rezitiert , das Gedicht, das Goethe 1780 in eine Holzwand einer Hütte auf dem nahen Kickelhahn ritzte:

Über allen Berggipfeln
Ist Frieden,
In allen Baumwipfeln
Du spürst
Kaum einen Hauch;
Die kleinen Vögel schweigen in den Wäldern.
>Warte nur, bald
du wirst dich auch ausruhen.

Trabert interpretiert das Gedicht so, dass es bedeutet:„Ruhe dich aus, kühle dich ab und überdenke deine Prioritäten im Leben.“

Das tat er, als ein kalifornisches Unternehmen nach seinem Fachwissen in Robotik und Automatisierung fragte. Er hat sich entschieden, nicht von dem befriedigenden Leben abzuweichen, das er sich hier im Thüringer Wald aufgebaut hat, seit er und alle Deutschen, die hinter dem Eisernen Vorhang leben, 1990 befreit wurden.

Zu diesem Leben gehört die Gründung von MetraLabs mit drei Freunden aus der High School (während ihrer Schulzeit im Jahr 2001), die Heirat mit einer Frau, die auch in der Fertigung arbeitet, die Zeugung von Zwillingen und die Unterstützung von Unternehmen wie dem deutschen Chiphersteller Infineon bei der erheblichen Verbesserung des Betriebs.

Zu diesem Leben gehört auch die Anerkennung des Beitrags von MetraLabs zur Modernisierung der Fertigung – nicht nur in Deutschland, sondern auch in der Tschechischen Republik, Frankreich, Großbritannien, Singapur und den USA:Das glänzende neue staatliche Forschungsinstitut, das nur wenige Blocks von seinem Büro entfernt ist ein gemeinsames Innovationslabor für mobile Roboter von Fraunhofer und MetraLabs.

Eine Menge Zeit gespart

Infineon ist ein Paradebeispiel für den Einfluss von MetraLabs.

Früher musste der Automobilzulieferer manchmal die tägliche Produktion verwerfen, weil Umweltparameter nicht eingehalten wurden – eine Entdeckung, die nach stundenlangen Luftqualitätsproben gemacht wurde. Das verbrauchte eine menschliche Ressource.

Seit 2010 verwendet es jedoch Scout, einen autonomen Roboter von MetraLabs, der von 300 Minuten auf 10 geschrumpft ist, um die erforderlichen Daten über das Vorhandensein von Edelgasen in der Luft zu sammeln.

Mit 18 Mitarbeitern stellt MetraLabs Roboter her, die Hersteller häufig für die autonome Bestandsaufnahme mit RFID-Transpondern verwenden. „Dies wird auch in Werkstätten, Werkstätten und kleinen Fabriken verwendet – wo der Roboter zum Beispiel zur Bestandsaufnahme teurer Werkzeuge verwendet wird“, sagte Trabert.

Neben Scout stellt MetraLabs für Reinraumanwendungen den Roboter Scitos X3 her, den es an die Waren anpasst, die ein Hersteller transportieren möchte.

Infineon verwendet auch einen MetraLabs-Roboter, um Wafer, Masken und Werkzeuge innerhalb der Fabrik zu transportieren. „In diesem Fall legt der Roboter die von ihm gelieferten Werkzeuge automatisch in die Maschine ein“, sagte Trabert.

Das Hauptziel sei es, den Faktor Mensch aus dem Reinraum zu entfernen, sagte er, „denn Menschen sind die Kontaminationsquelle für alle möglichen Probleme im Reinraum.“

Zusammenarbeit mit Universitätslabor, Schlüssel zu Fabmatics

MetraLabs ist teilweise aufgrund seiner 15-jährigen gemeinsamen akademischen Forschung mit dem NIKR LAB – dem Labor für Neuroinformatik und kognitive Robotik an der Technischen Universität Ilmenau – erfolgreich. Das Labor unter der Leitung von Horst-Michael-Groß entwickelt und entwickelt theoretische Methoden zur Interaktion zwischen Menschen und mobilen Robotern.

Wichtig ist auch die Zusammenarbeit von MetraLabs mit Fabmatics. Das in Dresden, Deutschland, ansässige Unternehmen ist auf die Automatisierung von Materialflüssen und Handhabungsprozessen in Halbleiterfertigungsanlagen spezialisiert. „Unser Produkt passt gut in ihren ‚Katalog‘ von Werkzeugen“, sagte Trabert und merkte an, dass das Paar eine Installation bei einem Chiphersteller in den USA implementiert hat, die er nicht nennen darf.

Natürlich sind die Produkte von MetraLabs nicht auf Reinraumanwendungen beschränkt.

Auch bei Automobilzulieferern in Deutschland kommen die Roboter des Unternehmens zum Einsatz. „Dies ist eine größere Version eines Scitos X3“, sagte er. „Dieser Roboter bringt und nimmt größere und schwerere Innenausstattungen eines Autos von einer Maschine zur anderen. Es ist wie bei einem zerstückelten Förderband oder einem einzelnen Förderbandtyp:Das Förderband wird durch mehrere Roboter ersetzt, die ein bestimmtes Teil, das Schritt für Schritt aufgebaut wird, von einer Arbeitsstation zu einer anderen Arbeitsstation transportieren.“

Diese Roboter können Menschen sehen und mit ihnen interagieren.

„Manchmal haben sie Roboter mit einem Touchscreen-Display, damit man Informationen sammeln kann. Oder sie warten einfach, bis du weggehst. Oder sie fahren um dich herum. Dies hängt davon ab, was der Kunde mag“, sagte Trabert.

Die Roboter der Firma brauchen nur das Ziel

Die Roboter von MetraLabs sind mit einem Indoor-Lokalisierungssystem ähnlich dem GPS ausgestattet, das es den Besitzern ermöglicht, die Maschinen so einzustellen, dass sie „die autonomen Fähigkeiten nutzen und einfach um Hindernisse herumfahren“, sagte er. „Eigentlich brauchen wir keine bestimmte Route; wir brauchen nur ein Ziel.“

Der autonome Aspekt der Roboter beinhaltet einen 24/7-Betrieb – ohne Pausen für Mittag- und Abendessen oder das Fangen von Zs.

Roboter von MetraLabs erfassen Daten digital und autonom.

„Die große Frage heute ist, wie man Big Data nutzt – und wie man an den großen Datenhaufen kommt, der notwendig ist, um bestimmte Muster abzuleiten und die Daten zu nutzen“, sagte Trabert. „Deshalb entwickeln wir immer mehr Roboter, die eine bestimmte Art von Überwachung übernehmen.“

MetraLabs spezialisierte sich zunächst auf einen Roboter, der herumprobierte und die Qualität der Luft prüfte. Später entwickelte das Unternehmen Roboter für die Inventur auf Basis von RFID. Jetzt stellt das Unternehmen Roboter her, die mit Kameras und Bildverarbeitung ausgestattet sind – Attribute, die den Herstellern helfen, „zu verfolgen, was Sie verwenden und wie viel Sie verwenden und wann Sie beispielsweise eine bestimmte Kiste mit einer bestimmten Art von Werkzeug nachfüllen müssen. “, sagte er.

Kunden haben Trabert gesagt, dass sie vor der Verwendung eines Roboters „Fälle hatten, in denen ein wirklich teures Werkzeug einfach in einer Schublade in einem Tisch versteckt war und ein neues gekauft wurde“, sagte Trabert. „Das Werkzeug lag die ganze Zeit genau dort“ – aber die Menschen, die in der Fabrik arbeiteten, konnten es nicht entdecken.

Klassische AGVs sind die Konkurrenz

PAL Robotics ist ein Konkurrent, räumte Trabert ein. „Aber für Transportaufgaben, um Waren innerhalb einer Anlage zu bewegen, sind unsere Hauptkonkurrenten die klassischen AGVs“ (Autonomous Guided Vehicles).

MetraLabs hat einen großen Vorteil gegenüber klassischen AGVs, weil sie „einer bestimmten Spur folgen“, sagte er. „Sie haben zum Beispiel ein verlegtes oder im Boden integriertes Kabel, dem sie folgen. Oder sie haben eine farbige Linie auf den Boden gezeichnet, der sie folgen. Oder sie haben einige Reflektoren, denen sie folgen. Das ist eine sehr statische Strecke. Es gibt keine Toleranzen. Unsere Roboter hingegen sind tolerant gegenüber der Umgebung, gegenüber Hindernissen, gegenüber dem, was auf dem Boden liegt.

„Du sagst ihnen ihr Ziel; Sie müssen keine bestimmte Route haben “, sagte Trabert. „Natürlich kann man Routen definieren. Sie können festlegen, dass der Roboter auf der rechten Seite fahren soll, wenn es sich um einen Gehweg handelt. Aber Sie müssen die Infrastruktur nicht ändern, um unsere Roboter zu verwenden. Die Roboter lernen die Umgebung kennen und erstellen mithilfe künstlicher Intelligenz (KI) eine Karte. Sie können die Karte anpassen, wenn sich das Layout der Produktionsstätte ändert. Und diese Anpassung erfolgt halbautomatisch, sodass nicht viel menschliche Interaktion erforderlich ist, um sich an ein geändertes Layout usw. anzupassen.“

Roboter erledigen monotone Arbeiten

Die Zukunft werde sich auf die „kluge Arbeitsteilung“ zwischen Mensch und Roboter konzentrieren, sagte er.

Das wird die Menschen mit ihrer Arbeit zufriedener machen, fügte er hinzu. „Die Orte, an denen unsere Roboter installiert sind, schaffen attraktivere Arbeitsplätze oder werten die Arbeitsplätze auf, die für Menschen da sind – weil die mehr menschenbezogenen Fähigkeiten besser genutzt werden als früher:Der eintönige, dumme Teil der Arbeit ist dann erledigt die Roboter.“

An Orten, an denen es nicht mehr so ​​viele menschliche Arbeitskräfte gibt wie früher, „muss man sie optimal nutzen“, sagte Trabert. „Und dies bedeutet nicht, Waren durch die Produktionsstätte zu transportieren; es ist, sie in die Produktion selbst und die Wertschöpfung einzubeziehen, die Qualität zu prüfen und alles am Laufen zu halten.“

Thüringen voller Perspektiven

MetraLabs sieht einen guten Teil seines Wachstums durch neue Kunden in der Automobilzulieferindustrie.

Es könne nicht schaden, dass in Thüringen 640 Automobil- und Zulieferunternehmen angesiedelt seien, sagte Arnulf Wulff, Senior Vice President der Landesentwicklungsgesellschaft Thüringen. „Das ist eine Chance für sie, ganz nah am Markt zu sein“ – nicht nur, weil Thüringen reich an Automobilzulieferern ist, sondern auch, weil es an die Bundesländer Hessen, Bayern und Baden-Württemberg grenzt.

Darüber hinaus biete die florierende Optikindustrie des Landes, die mit Sensoren und der Digitalisierung der Fertigung verflochten sei, eine Symbiose, die Thüringen „sehr stark und attraktiv“ mache, sagte er.

Die KI-Welle ist über uns

Autohersteller, die sich selbst an Marktanforderungen wie autonome Fahrzeuge für Straßen und Autobahnen anpassen, fügen KI-Fähigkeiten hinzu, um mit der Konkurrenz Schritt zu halten.

„Eine Maschine weiß also:‚In fünf Minuten geht mir ein Teil aus, und ich muss es dem Roboter jetzt sagen, weil er vier Minuten braucht, um mir die neuen Teile zu besorgen‘“, sagte Trabert. „Es gibt also eine immer stärkere Integration der intelligenten Nutzung von Daten und natürlich des Abrufens und Verwendens der Daten während der Fahrt der autonomen Roboter.“

In wenigen Monaten wird Trabert solche Einblicke aus dem Bereich Angewandte Systemtechnik des Fraunhofer IOSB und der Abteilung Wireless Distribution Systems des Fraunhofer IIS geben.

„Das wird die glänzende, glasüberdachte Präsentationshalle für unsere Roboter“, sagte er und deutete auf das halbfertige, vierstöckige Gebäude. „Das ist ein guter Kontrast zu unserem etwas in die Jahre gekommenen Entwicklungsbereich. Aber es hat auch Charme, ja?“

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Wandrers Nachtlied II

(Hören Sie auf Deutsch :www.tinyurl.com/NightsongByGoethe)

Über allen Gipfeln
Ist Ruh,
In allen Wipfeln
Spürest du
Kaum einen Hauch;
Die Vögelein schweigen im Walde.
Warte nur, balde
Ruhest du auch.