Wie können KI und Robotik effizient kombiniert werden?

Der Robotic Item Picker ist durch eine Kombination aus Machine Vision und KI in der Lage, Artikel in unstrukturierten Umgebungen in Lagern und Fulfillment-Zentren genau zu erkennen und zu kommissionieren.
Der Robotic Item Picker ist durch eine Kombination aus Machine Vision und KI in der Lage, Artikel in unstrukturierten Umgebungen in Lagern und Fulfillment-Zentren genau zu erkennen und zu kommissionieren. – Bild: ABB AG

Die Kombination aus analytischer und generativer KI in der Robotik hat das Potenzial, die Industrie zu transformieren und eine neue Ära der Fertigung einzuleiten. Generative KI ermächtigt Roboter dazu, eigenständig zu lernen. Ohne spezifische Programmierung geht der Roboter dabei nach dem Trial&Error-Prinzip vor. Er probiert so lange verschiedene Varianten durch, bis eine davon zum gewünschten Endergebnis führt. So können Roboter auch Aufgaben übernehmen, die für eine herkömmliche Programmierung zu vielschichtig oder komplex sind. Der Lernvorgang kann mithilfe spezieller Software auch virtuell stattfinden.

Qualifizierte Arbeitskräfte zu finden und zu halten, ist für Lagerbetreiber eine konstante Herausforderung. Besonders Pick&Place- oder Item-Picking-Anwendungen sorgen durch ihren monotonen Charakter für verminderte Produktivität, hohe Fluktuationsraten und damit verbundene Rekrutierungskosten. Fullfillment Center setzen deshalb verstärkt auf den Einsatz von Robotern, doch die hohe Pickrate, die große Vielfalt an Artikeln und Verformungen von Paketen, wie z.B. bei Kleidungsstücken häufig der Fall, stellt auch für die Robotik eine Herausforderung dar. Hier spielt KI ihre Vorteile aus. Machine Vision und KI ist z.B. in ABBs Robotic Item Picker kombiniert.

Die Kombination aus KI und 3D-Bildverarbeitung versetzt AMR in die Lage, intelligente Entscheidungen zu treffen.
Die Kombination aus KI und 3D-Bildverarbeitung versetzt AMR in die Lage, intelligente Entscheidungen zu treffen. – Bild: ABB AG

KI-basierte Robotik in der Praxis

Ausgestattet mit einem Roboter, Vakuumgreifern und einer speziellen Bildverarbeitungssoftware ist der Robotic Item Picker in der Lage, Artikel in unstrukturierten Umgebungen in Lagern und Fulfillment-Zentren genau zu erkennen und zu kommissionieren. Objekte können auch abgelehnt werden, wenn sie nicht der vorgegebenen Form oder Größe entsprechen. Auch die Vereinzelung von Paketen ist möglich und zusätzlich steigt die Produktivität, denn die Pickrate eines Roboters liegt mit 750 bis 1.400 Artikeln pro Stunde und einer Induktionsrate von 99 Prozent weit über der eines Menschen.

In Frachthäfen kommen Roboter zum Be- und Entladen von Containerschiffen und Lkw zum Einsatz. Der Ladeprozess läuft dabei vollautomatisiert über ein Kransystem ab. Die Schwierigkeit liegt jedoch in der Sicherung. Fast jeder Lkw verfügt über ein eigenes Sicherungssystem. Es gibt hunderte verschiedene Arten an Sicherungsbolzen. Die KI in den Robotern scannt und erkennt die Art der Bolzen und sorgt so für eine vorschriftsgerechte Frachtsicherung. Zwei Roboter reichen bereits aus, um 30 Container-Lkw in der Stunde abzufertigen – und Roboter arbeiten 24 Stunden am Tag.

In Fabriken ist autonome Mobilität entscheidend für eine flexible Automatisierung. Das Geheimrezept hier heißt Visual SLAM (Visual Simultaneous Localization and Mapping). Die Kombination aus KI und 3D-Bildverarbeitung versetzt AMR in die Lage, zwischen festen und beweglichen Objekten zu unterschieden, ihre Umgebung selbständig zu kartieren und auf dieser Basis intelligente Entscheidungen zu treffen. Gepaart mit der Software AMR-Studio für das intuitive Programmieren und Steuern wird die Inbetriebnahmezeit um bis zu 20 Prozent verkürzt. Das erleichtert und beschleunigt für Unternehmen mit unterschiedlichen Automatisierungs-Reifegraden und/oder einem Mangel an internen Robotikexperten den Einstieg in die AMR-Welt.

Die Fertigung von morgen ist flexibel

Die nächste Generation der Fertigung kombiniert all diese Konzepte in einer Anlage. Roboterzellen agieren dort vollautomatisiert und vernetzt mit autonomen mobilen Robotern, die untereinander orchestriert sind und kommunizieren. Statt linearer Produktionslinien entstehen so flexible Netzwerke, die auf dynamische Anforderungen reagieren können.

Diese Art der Fertigung bringt eine Reihe von Vorteilen mit sich:

  • Signifikante Platzersparnis, da die Teillogistik zentral für alle Fertigungszellen in der Produktion integriert wird.
  • Unkomplizierte Anpassung der Kapazitäten an dynamische Anforderungen; einzelne Zellen können einfach hinzugefügt werden.
  • Vernetzung der Komponenten und Austausch von Daten, nicht nur zwischen Robotern, sondern über den gesamten Produktionsprozess hinweg.

Wichtig dabei ist die gezielte Sammlung und Analyse der generierten Daten. Sie können für das zukünftige Training und die Weiterentwicklung der KI eingesetzt werden. Die Kombination von KI und Robotik in der Fertigung liefert zudem schnellere, qualitativ bessere und fundierte Entscheidungen für die Produktionssteuerung und führt zu resilienteren Wertschöpfungsketten.

Durch fortschrittliche Mechatronik, KI- und Bildverarbeitungssysteme sind ABB-Roboter heute zugänglicher, leistungsfähiger, flexibler und mobiler als je zuvor. Immer häufiger arbeiten sie nahtlos mit Menschen oder anderen Robotern zusammen, um mehr Aufgaben an mehr Orten erledigen zu können. Mit OmniCore hat ABB Mitte 2024 hierzu eine einheitliche Steuerungsarchitektur auf den Markt gebracht, die auf einer einzigen Plattform und Sprache basiert und das gesamte Portfolio an Hard- und Software integriert.

Der Mensch und die Roboter

Doch wo bleibt der Mensch in diesem Zukunftsszenario? Es ist richtig, dass Robotik, besonders in Kombination mit KI, heutige Berufsbilder verändert. Dabei steht jedoch die Entlastung der Menschen von schweren körperlichen, gefährlichen oder repetitiven Aufgaben im Vordergrund. So werden Kapazitäten freigesetzt, die wiederum für abwechslungsreichere oder kreative Aufgaben wie die Produktentwicklung eingesetzt werden können.

Seiten: 1 2



  • Lieferkettenprobleme weiterhin verbreitet

    Lieferkettenprobleme weiterhin verbreitet

    Die Zahlen des aktuellen Lieferkettenreports von Reichelt Elektronik zeigen, dass bei Lieferketten noch lange keine Normalität eingetreten ist.

    mehr lesen: Lieferkettenprobleme weiterhin verbreitet

  • GBO Datacomp lädt zur Fachveranstaltung ‚We move it‘

    GBO Datacomp lädt zur Fachveranstaltung ‚We move it‘

    Die GBO Datacomp, ein Anbieter von MES-Software (Manufacturing Execution Systems), lädt am 28. November 2024 zu einer Fachveranstaltung in Wien ein.

    mehr lesen: GBO Datacomp lädt zur Fachveranstaltung ‚We move it‘

  • Twin4Trucks biegt auf die Zielgerade ein

    Twin4Trucks biegt auf die Zielgerade ein

    Seit September 2022 hat sich das wissenschaftlich-industrielle Forschungsprojekt Twin4Trucks der Zukunft der Lkw-Produktion verschrieben.

    mehr lesen: Twin4Trucks biegt auf die Zielgerade ein

  • Advantech kooperiert mit Orbbec

    Advantech kooperiert mit Orbbec

    Advantech, ein Anbieter von industriellen Edge-AI-Plattformen, gibt die Zusammenarbeit mit Orbbec bekannt, einem Unternehmen im Bereich 3D-Vision-Technologie.

    mehr lesen: Advantech kooperiert mit Orbbec

  • Fachkräfteeinwanderungsgesetz: Mehr Frauen und Jüngere kommen nach Deutschland

    Fachkräfteeinwanderungsgesetz: Mehr Frauen und Jüngere kommen nach Deutschland

    Seit der Einführung des Fachkräfteeinwanderungsgesetzes (FEG) im Jahr 2020 ist der Anteil an Frauen und jüngeren Menschen unter den zu Erwerbszwecken aus Nicht-EU-Staaten Eingewanderten laut einer Studie des Instituts für…

    mehr lesen: Fachkräfteeinwanderungsgesetz: Mehr Frauen und Jüngere kommen nach Deutschland

  • Inform holt Bernd Heinrichs und Holger Robioneck ins Management

    Inform holt Bernd Heinrichs und Holger Robioneck ins Management

    Inform, ein Spezialist für KI-gestützte Optimierung von Geschäftsprozessen, verstärkt sich mit zwei Managern.

    mehr lesen: Inform holt Bernd Heinrichs und Holger Robioneck ins Management

  • Siemens und ServiceNow kooperieren

    Siemens und ServiceNow kooperieren

    Siemens und ServiceNow haben eine neue Zusammenarbeit auf dem ServiceNow World Forum in München bekannt gegeben.

    mehr lesen: Siemens und ServiceNow kooperieren

  • Ausgaben für Cybersicherheit knacken 10-Milliarden-Euro-Marke

    Ausgaben für Cybersicherheit knacken 10-Milliarden-Euro-Marke

    Angesichts der Bedrohung durch Cyberangriffe investiert Deutschland verstärkt in IT-Sicherheit.

    mehr lesen: Ausgaben für Cybersicherheit knacken 10-Milliarden-Euro-Marke

  • Alexander Fischer wird neuer CFO von AMDT

    Alexander Fischer wird neuer CFO von AMDT

    AMDT (Auvesy-MDT), Anbieter für Versionierungs- und Change-Management in der automatisierten Produktion, hat Alexander Fischer zum Chief Financial Officer (CFO) und Member des Executive Board von AMDT ernannt.

    mehr lesen: Alexander Fischer wird neuer CFO von AMDT

  • Sicherheit, Effizienz und Nutzerkomfort per Klick verbessern

    Sicherheit, Effizienz und Nutzerkomfort per Klick verbessern

    Computerspiele wie etwa Grand Theft Auto V bestehen aus rund 10 bis 30 Millionen Zeilen Code.

    mehr lesen: Sicherheit, Effizienz und Nutzerkomfort per Klick verbessern

  • Millionen-Investment für UpNano

    Millionen-Investment für UpNano

    UpNano aus Wien gibt den Abschluss einer Serie-A-Finanzierungsrunde in Höhe von 7Mio.€ bekannt, die gemeinsam vom AWS Gründungsfonds – einem von der Republik Österreich unterstützten Risikokapitalfonds – Novacapital und IGO…

    mehr lesen: Millionen-Investment für UpNano

  • Im PwC Maschinenbau-Barometer überwiegt der Pessimismus

    Im PwC Maschinenbau-Barometer überwiegt der Pessimismus

    Ob Konjunkturerwartung, Umsatzprognosen oder Kapazitätsauslastung – alle wichtigen Kennzahlen aus aktuellen Maschinenbau-Barometer der Wirtschaftsprüfungs- und Beratungsgesellschaft PwC Deutschland zeugen von einer weiteren Negativentwicklung der Branche.

    mehr lesen: Im PwC Maschinenbau-Barometer überwiegt der Pessimismus