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Automatisierung

Automatisierung

Die Königsdisziplin des Maschinenbaus


Ein Traum der Menschheit wird wahr

Der Grund für die wachsende Begeisterung um Automatisierung und Robotik ist mitunter das Zusammenspiel von einer Unzahl an Entwicklungen der letzten 20 Jahre.

  • Mechanik
  • Elektronik
  • Informatik
  • Sensorik
  • Bildverarbeitung
  • Steuer- und Positionierungstechnik

 

Es ist immer ein Traum der Menschheit gewesen, eine autark agierende Maschine zu haben, die Aufgaben erledigt, wie man sie selbst auch erledigen würde. Die Herausforderung dabei war immer, die Fähigkeiten eines Menschen steuerbar und interaktiv abzubilden. Die Maschine muss auf Änderungen der äußeren Einflüsse reagieren und ihre Arbeit, ihre Bewegung anpassen.

Lochkarte, Magnetband, Strichcode, QR-Code und was man sonst in der Umgebung wahrnimmt.

Dazu genügte es nicht, dass eine Maschine einen festgelegten Prozess abarbeitet, denn die Maschine brauchte eine Form der intelligenten Warhnehmung, und die Fähigkeit, diese Wahrnehmung auszuwerten. Solche Ideen fingen bereits im Jahr 1884 mit Lochkarten an. Eine Weiterentwicklung dieser Lochkarte ist der uns bekannte Barcode, der einen gewaltigen Schritt in diesem Bereich bedeutete.

Bildverarbeitende Systeme können mittlerweile nicht nur Bar- und QR-Codes einlesen und auswerten, sondern auch ihre Umgebung, die Lichtverhältnisse und Hindernisse erkennen. Ergänzend zur visuellen Auswertung, die natürlich alleinstehend sehr fehleranfällig ist, kommt der Bereich Sensorik hinzu, in welchem mit Hilfe von Ultraschall- und verwandten Messtechniken Distanzen zu Hindernissen, Raumwänden die Größe von Türöffnungen und sonstigen festgestellt werden kann.

Moderne Rechner machen es möglich

Diese Menge an Daten muss dann natürlich auch mit entsprechender Rechenleistung verarbeitet werden. Heutzutage passen Computer in eine Hosentasche, deren Rechenleistung allein vor 50 Jahren noch unvorstellbar war. Hinzu kommt, dass die Fülle an Daten, die aufgenommen, ausgewertet und weiterverarbeitet wird, sich in einem konstanten Fluss befindet. Ein Roboter, der sich in einem bestimmten Tempo bewegen möchte, kann nicht einfach nur ein gewisses Tempo vorgeben und fahren. Hier entscheidet die Beschaffenheit des Untergrundes, Steigung, Gefälle, Wind und vieles weitere - wie viel Technik also allein im Tempomaten eines Autos steckt, wird einem mit dieser Erläuterung erst einmal bewusst.

Sklaven, die sich nicht beklagen

Roboter genießen höchste Beliebtheit, wenn es um "stupide", wiederkehrende Aufgaben geht, die trivial erscheinen, aber dennoch so leicht nicht von einem simplen Gerät zu verrichten sind. Einen Karton zu falten ist keine große Herausforderung für einen Menschen, für eine Maschine braucht es doch etwas nötiges "Feingefühl", das zu tun. Eine Maschine kann 365 Tage im Jahr arbeiten, braucht keinen Schlaf, keinen Urlaub und führt keine Gehaltsverhandlungen.

Ersetzt die Maschine den Menschen?

Natürlich tut sie dies nicht. Lebens- oder auch nur gesundheitsgefährliche Aufgaben allerdings können mittlerweile von einer Maschine verrichtet werden. Dies ist natürlich sowohl im Sinne des Angestellten wie auch des Arbeitgebers. Es wird immer wieder einfache Aufgaben und Fleißarbeiten geben, für die es sich lohnt, einen Roboter mit selbigen zu beauftragen. Der Mitarbeiter kann sich dann auf seine eigentliche Aufgabe konzentrieren und so sorgt der Roboter natürlich für eine höhere Effizienz. Von einem Zeitalter, in dem der Roboter den Menschen vollständig ersetzen kann, sind wir natürlich weit entfernt.

Einsatz im täglichen Leben

Es gibt wesentlich mehr Roboter, als Sie es vielleicht bewusst wahrnehmen, weil deren Existenz mittlerweile in unsere Gesellschaft so transparent geworden ist, dass man es schon als selbstverständlich wahrnimmt. Angefangen bei der Parkautomatik eines Autos, das mittlerweile selbst mit Anhänger automatisiert parken kann, bis hin zu einem "einfachen" Saugroboter, der eigenständig das Wohnzimmer von Katzenhaaren befreit sind Roboter heutzutage in unserem Leben so selbstverständlich wie die Autowaschanlage, die selbstverständlich ebenfalls ein mit Sensoren beladener Roboter ist.

In der Industrie sehen wir natürlich in Form von Fertigungsrobotern an Fließbändern, Schweiß-, Sortier- und Verladerobotern noch einmal eine ganz andere Größenordnung des Roboters. Technik, die in den 90er Jahren noch kaum vorstellbar war, hat es heute bis in unsere privaten Haushalte geschafft und unterstützen uns in unserem Alltag.