Roboter und autonome Fabriken

NTT Data stellt in einer aktuellen Mitteilung zwei Trends vor, die die industrielle Fertigung bis 2030 prägen könnten. Das Unternehmen verweist auf Produktionssysteme, die zunehmend eigenständig handeln und aus Erfahrungen lernen. Dies soll zu einer Neuverteilung von Rollen in Werkshallen führen. Im Mittelpunkt stehen humanoide Roboter und autonome Fabriken. Die Mitteilung beschreibt deren Potenzial und beantwortet grundlegende Fragen dazu.

391197 Gorodenkoff AdobeStock 1700142718
Bild: ©Gorodenkoff /stock.adobe.com

Einsatz humanoider Roboter

Humanoide Roboter werden als Maschinen dargestellt, die dem menschlichen Körper in Form und Bewegung nachempfunden sind und selbstständig Entscheidungen treffen können. Im Unterschied zu klassischen Industrierobotern reagieren sie flexibler auf wechselnde Situationen. Grundlage dafür sind multimodale KI-Modelle, die verschiedene Wahrnehmungsformen und Motorik verbinden. Der aktuelle Stand lässt vor allem einfache Tätigkeiten wie Greifen, Sortieren oder Materialbewegungen zu. Komplexe Arbeiten bleiben technisch anspruchsvoll.

Anwendungsorte und Grenzen

Humanoide Roboter geraten besonders dort in den Fokus, wo Personalengpässe oder körperlich belastende Tätigkeiten den Betrieb erschweren. In der Fertigung steigt das Interesse unter anderem bei hoher Varianz oder engen räumlichen Bedingungen. Projekte aus der Automobilproduktion zeigen, dass diese Systeme Aufgaben im Materialfluss übernehmen können. Gleichzeitig weist die Mitteilung darauf hin, dass Roboter mit menschlich-imitiertem Körperbau nicht für jede Anwendung geeignet ist. In vielen Bereichen bleiben spezialisierte Systeme die praktikablere Lösung.

Schritte für die Einführung

Unternehmen sollen zunächst prüfen, welche Abläufe sich realistisch automatisieren lassen und welche weiterhin menschliche Feinmotorik benötigen. Eine harmonisierte Datenbasis aus Bewegungs-, Qualitäts- und Anlagendaten gilt als Voraussetzung. Ebenso werden segmentierte Netzwerke, sichere Kommunikationswege und transparente Audit-Logs genannt. Wegen geringer Standardisierung empfiehlt die Mitteilung eine modulare Architektur mit offenen Protokollen. Eine Bewertung von Taktzeiten, Verfügbarkeit und Fehlerraten soll unrealistische Erwartungen vermeiden.

Grundlagen autonomer Fabriken

Autonome Fabriken werden als Umgebungen beschrieben, in denen Maschinen Prozesse koordinieren und in Echtzeit optimieren. Der Begriff Dark Factory steht für das Zielbild einer weitgehend menschenfreien Produktion, auch wenn optische Sensoren weiterhin Beleuchtung benötigen. Die technologische Basis bildet ein IoT-Netzwerk, das Maschinen, Werkstücke und Sensoren verbindet. KI-Systeme sollen Störungen prognostizieren und Abläufe anpassen. In Asien werden entsprechende Konzepte über sogenannte Autonomous Production Twins bereits umgesetzt.

Relevante Branchen

Autonome Fabriken sind laut Mitteilung längst nicht nur für die Automobilindustrie interessant. Sie gewinnen in Sektoren an Bedeutung, in denen wiederkehrende Prozesse und schwankende Märkte zusammenkommen. Als Beispiel wird der Maschinen- und Anlagenbau genannt. Für global tätige Unternehmen mit großer Variantenvielfalt kann das Konzept strategisch wichtig sein, etwa zur Sicherung der Lieferfähigkeit und zur Stärkung der Wettbewerbsposition.

Voraussetzungen für autonome Produktion

Der Weg zur autonomen Produktion wird als mehrjähriger Transformationsprozess beschrieben. Er erfordert verlässliche Daten zu Maschinenzuständen, Materialfluss, Energieverbrauch und Qualität. Dafür sind einheitliche Datenmodelle, Edge-Architekturen mit geringer Latenz und eindeutige Identitäten für Werkstücke erforderlich. Bei der Sicherheit werden segmentierte OT-Netzwerke, Zero-Trust-Prinzipien und sichere APIs genannt. Offene Kommunikationsstandards und modulare Systeme sollen Abhängigkeiten verringern.

Einschätzung aus dem Unternehmen

Jochen Gemeinhardt, Head of Production & Supply Chain bei NTT Data DACH, schildert, dass humanoide Roboter und autonome Fabriken derzeit vor allem Visionen mit ersten Pilotprojekten seien. Er verweist auf Veränderungen in der industriellen Wertschöpfung, wenn Roboter eine vermittelnde Rolle übernehmen und Werke Produktionssysteme selbst steuern. Zugleich nennt Gemeinhardt Risiken wie technische Hürden, fehlende Standardisierung und unzureichende Governance. Ein pragmatisches Vorgehen mit Pilotprojekten, solider IT/OT-Integration und modularen Architekturen wird als möglicher Weg hin zum Zielbild empfohlen.



  • BMW und Mercedes-Benz legen Entwicklungskooperation auf Eis

    BMW und Mercedes-Benz legen Entwicklungskooperation auf Eis

    BMW und Mercedes-Benz stoppen ihre Kooperation zur Entwicklung automatisierter Fahrzeuge. Die Entwicklung einer gemeinsamen Technologiebasis wäre zu aufwendig, heißt es in einer gemeinsamen Pressemitteilung. Auch die Konjunktur spiele bei der…

    mehr lesen: BMW und Mercedes-Benz legen Entwicklungskooperation auf Eis

  • Corona bremst Robotik und Automation stärker als erwartet

    Corona bremst Robotik und Automation stärker als erwartet

    VDMA Robotik+Automation rechnet für das laufende Jahr mit einem Umsatzrückgang von mindestens 20 Prozent. Vor Ausbruch der Pandemie ging der Verband von einem Rückgang von 10 Prozent aus.

    mehr lesen: Corona bremst Robotik und Automation stärker als erwartet

  • Schmersal-Gruppe nach Cyberangriff wieder handlungsfähig

    Schmersal-Gruppe nach Cyberangriff wieder handlungsfähig

    Der Anruf kam am 20. Mai um 16.45 Uhr: Die Schmersal-Gruppe wurde von offizieller Seite informiert, dass Cyberkriminelle einen gezielten Angriff auf das Firmennetzwerk planen. Nach einer Verifikation des Anrufs…

    mehr lesen: Schmersal-Gruppe nach Cyberangriff wieder handlungsfähig

  • Anzeige
    Retarus beschleunigt Datenaustausch in der Produktion

    Retarus beschleunigt Datenaustausch in der Produktion

    Die Digitalisierungs- und Automatisierungslösungen von Retarus ermöglichen effiziente Abläufe ohne manuellen Aufwand oder Kompromisse bei der Datensouveränität

    mehr lesen: Retarus beschleunigt Datenaustausch in der Produktion

  • Gemeinsamer Standard für unterschiedliche Ortungslösungen

    Gemeinsamer Standard für unterschiedliche Ortungslösungen

    Ein Zusammenschluss von rund 60 Unternehmen aus Europa, Amerika und Asien hat mit ‘Omlox‘ einen Ortungsstandard für die Industrie eingeführt. Die weltweie Koordination wird durch die Profibus Nutzerorganisation übernommen.

    mehr lesen: Gemeinsamer Standard für unterschiedliche Ortungslösungen

  • Kleinserienproduktion für die Elektromobilität

    Kleinserienproduktion für die Elektromobilität

    Im Forschungsprojekt ‘ProeK‘ haben die Projektpartner untersucht, wie sich die Produktion von Kleinserien bei Elektrofahrzeugen verbessern lässt. Beteiligt waren u.a. Elektrofahrzeughersteller und Forschungspartner wie das WZL der RWTH Aachen.

    mehr lesen: Kleinserienproduktion für die Elektromobilität

  • Erwartungen an Konjunktur im Juni steigen

    Erwartungen an Konjunktur im Juni steigen

    Insgesamt steigen die Erwartungen an die Konjunktur für den Monat Juni 2020, haben die Volkswirte beim ZEW ermittelt. Viele exportorientierte wie der Maschinen- und Fahrzeugbau teilen diese positive Einschätzung noch…

    mehr lesen: Erwartungen an Konjunktur im Juni steigen

  • PSI übernimmt Prognosesoftwareanbieter Prognos Energy

    PSI übernimmt Prognosesoftwareanbieter Prognos Energy

    Der Softwareanbieter PSI hat Prognos Energy übernommen. Das Unternehmen aus Potsdam ist auf Einspeisungsprognosen aus erneuerbaren Energien spezialisiert.

    mehr lesen: PSI übernimmt Prognosesoftwareanbieter Prognos Energy

  • Maschinenbau will trotz Corona weiter ausbilden

    Maschinenbau will trotz Corona weiter ausbilden

    Laut einer aktuellen Umfrage des VDMA unter 600 Mitgliedsfirmen gehen 68 Prozent davon aus, dass sie künftig genauso viele gewerblich-technische Ausbildungsplätze anbieten können, wie vor der Corona-Pandemie.

    mehr lesen: Maschinenbau will trotz Corona weiter ausbilden

  • Industrie 4.0 im Maschinenbau im Trend

    Industrie 4.0 im Maschinenbau im Trend

    Im Rahmen der Marktstudie ‚Industrielle Kommunikation/Industrie 4.0 2020‘ gaben im Januar/Februar 2020 mehr als 300 Maschinenbauunternehmen Auskunft über das Einsatzverhalten und über zukünftige Entwicklungen in den Bereichen Kommunikationstechnologien und Industrie…

    mehr lesen: Industrie 4.0 im Maschinenbau im Trend

  • Cyberattacken oft zu spät entdeckt

    Cyberattacken oft zu spät entdeckt

    Mangelnde Reaktionsgeschwindigkeit ist für den Mittelstand die größte Herausforderung bei Cyberangriffen. Dabei stehen laut einer Studie von Deloitte Mitarbeiter bei der Abwehr von Risiken im Brennpunkt. Phishing-Mails, Betrugs-Websites und Erpressungssoftware…

    mehr lesen: Cyberattacken oft zu spät entdeckt

  • KI ist wichtig, die Umsetzung läuft noch schleppend

    KI ist wichtig, die Umsetzung läuft noch schleppend

    Die Unternehmen sprechen der künstlichen Intelligenz eine herausragende Bedeutung zu, tun sich aber schwer damit, die Technologie praktisch einzusetzen. Dies geht aus einer branchenübergreifenden Umfrage des Digitalverbands Bitkom unter 603…

    mehr lesen: KI ist wichtig, die Umsetzung läuft noch schleppend