Robots-Blog:Wie ist die aktuelle Situation für kleine und mittelständische Unternehmen (KMU) bei der Automatisierung?
Etienne Lacroix: Bisher wurde Automatisierungstechnologie für die Fertigung mit hohem Durchsatz entwickelt, sodass sie für Unternehmen geeignet ist, die sich komplexe, maßgeschneiderte Integrationsdienste leisten können. Dadurch blieben kleine und mittlere Unternehmen zurück, die eigentlich von der Demokratisierung der Automatisierung hätten profitieren können. Durch neue Technologien und Ansätze ändert sich das jetzt.
Robots-Blog:Was sind die größten Herausforderungen und Vorteile der Automatisierung für kleine und mittlere Unternehmen?
Etienne Lacroix: Die größte Herausforderung für KMU liegt in den Kosten für die Automatisierung ihrer Produktionsabläufe. Die Kosten der Technologie führen in Kombination mit den Kosten eines externen Systemintegrators meist zu einer Investitionssumme, die sich nur dann amortisieren lässt, wenn Sie ein Hersteller mit hohem Durchsatz sind. Was auf dem Markt fehlt, sind Automatisierungstechnologien, die es allen Herstellern ermöglichen, profitabel zu automatisieren.
Foto: (Copyright Vention)
Robots-Blog:Welches Angebot bietet Vention und welchen Nutzen haben KMU davon?
Etienne Lacroix: Vention demokratisiert die industrielle Automatisierung durch eine intuitive Self-Service-Manufacturing Automation Platform (MAP). Mit Vention können Hersteller Lösungen in einer digitalen Umgebung entwerfen, automatisieren, bestellen und bereitstellen. Dies führt dazu, dass sich die Projektlaufzeiten um das Dreifache verkürzen und die Kosten um bis zu 40 Prozent sinken.
Robots-Blog:Gibt es einen Rat, den Sie KMU geben möchten, die sich mit der Automatisierung befassen?
Etienne Lacroix: Ja, natürlich! Erstens: Identifizieren Sie zunächst sich wiederholende, zeitaufwändige und fehleranfällige Prozesse und fangen Sie klein an. Zweitens: Wählen Sie einen Automatisierungspartner, der Transparenz über Kosten, Zeitpläne und Amortisierung bietet. Drittens sollten Sie bei Ihrem ersten Projekt von Anfang an ein funktionsübergreifendes Team aufstellen, dass das Projekt technisch umsetzt, aber auch die Menschen mit einbezieht, die später in dem automatisierten Umfeld arbeiten werden
Robots-Blog: Vielen Dank für das kurze Interview und die interessanten Einblicke.
Neues Online-Tool von RBTX powered by igus erlaubt das schnelle Design von Roboter-Arbeitsumgebungen ohne CAD-Kenntnisse
Der Machine Planer von igus erlaubt die schnelle Konstruktion von fertigen Automatisierungslösungen mit Robotern ganz ohne Programmierkenntnisse. (Quelle: igus GmbH)
Köln, 27. Juni 2023 – Die Entscheidung für einen passenden Roboter ist im besten Fall schnell getroffen. Aber wie schafft man den perfekten Arbeitsplatz für den neuen Helfer? Der Machine Planner auf RBTX.com, dem Online-Marktplatz für Low-Cost-Robotics, hilft bei der Konstruktion der kompletten Automatisierungslösung, von der Robotik über die Gestelle und Förderbänder bis hin zu Greifern und Safety-Systemen. In Echtzeit kalkuliert er den Preis und die Lieferzeit.
Die Konfiguration eines neuen Roboterarbeitsplatzes ist normalerweise ein aufwändiges Unterfangen, denn die bloße Auswahl eines Robotermodells schafft noch lange keine automatisierte Produktionsumgebung. Stattdessen braucht es das richtige Arbeitsplatzdesign. Oft werden dazu in CAD-Programmen aufwändige Strukturen entworfen. Das kostet in der Entwicklung nicht nur Zeit, sondern auch Nerven. Zunächst gilt es die Angebote unterschiedlicher Anbieter über den Vertrieb einzuholen, dann müssen die Bauteile aufeinander abgestimmt werden. Neben Zeit ist hier Know-how gefragt, da im Endeffekt ist der Kunde selbst für die Kompatibilität und Funktion verantwortlich. Da gehen schnell mal Wochen ins Land. Gerade für kleine und mittlere Betriebe im Handwerk oder der fertigenden Industrie ist das Zeit, die möglichst in ihre eigenen Produkte investiert werden sollte. igus schafft mit seinem Machine Planner auf RBTX.com eine einfache Lösung für die schnelle Konfiguration von Roboterarbeitsplätzen, Maschinengestellen mit Robotik und Fördertechnik. Das neue kostenfreie Tool ist dabei in die RBTX-Plattform, dem Marktplatz für Low-Cost-Robotics, eingebunden. „Mit dem neuen Online-Konfigurator für kostengünstige Automatisierungslösungen machen wir preiswerte Robotik für jedermann zugänglich, denn der Nutzer braucht keine Konstruktionskenntnisse. Der Machine Planner übernimmt das Engineering und bringt so Robotik-Komponenten passend zusammen. Das Tool kann einfach über den Browser aufgerufen werden“, erläutert Alexander Mühlens, Leiter des Geschäftsbereiches Low Cost Automation bei igus. Der Machine Panner stellt eine Auswahl an unterschiedlichen Maschinen und Anwendungs-Designs zur Verfügung. Mit wenigen Klicks lassen sich Türen und Rückwände einbauen. Die Größe ist dabei individuell einstellbar. Neben Zuführautomation wie Förderbänder oder Wendeltopfförderer auf dem Arbeitsbereich, können über den Konfigurator Roboter aus dem RBTX-Marktplatz samt Zubehör wie Greifer und Linearsysteme ausgewählt werden. Ein paar Klicks – und die Lösung ist innerhalb von einer Minute ganz ohne CAD-Zeichnen und technische Klärung fertig konfiguriert. Zusätzlich bietet eine Design Library auf der Plattform eine Orientierungshilfe. Die Lösung kann für die eigenen, individuellen Anforderungen angepasst werden. Anwender profitieren außerdem nicht nur von der Geschwindigkeit, sondern auch von der Transparenz: Sie erhalten auf Knopfdruck eine Kostenkalkulation mit der entsprechenden Lieferzeit. Die Montage erfolgt eigenständig vor Ort, ganz einfach mithilfe einer verständlichen Anleitung. Gleichzeitig liefert igus eine CE-Vorlage mit.
Schnelle 3D-Konfiguration für individuelle Anwendungen
„Ich war auf der Suche nach einer individuellen Klebemaschine, ohne einen externen Konstrukteur für die Planung und Ausführung engagieren zu müssen. Mit dem Machine Planner von igus habe ich meinen Klebeautomat mit wenigen Klicks gestalten können“, freut sich Sven Achenbach, Geschäftsführer der Sigamo GmbH. „Zum Einsatz kommt der Roboter in der Produktion. Mit ihm können wir unseren Kunden einen 100 Prozent gleichen Klebeauftrag auf die Bauteile garantieren.” Seine Anwendung ist nur eine von vielen möglichen Designs, die über den Machine Planner auf RBTX umgesetzt werden können. Ob Greifrobotik für Bäckereien oder Pick & Place-Anwendungen in der Industrie, das 3D-Tool eignet sich für eine Vielzahl von Branchen, in denen Prozesse automatisiert werden können. Mit dem neuen Konfigurator erweitert igus seine führende RBTX-Plattform für Low Cost Automation um ein neues Werkzeug im Komplettpaket. Alexander Mühlens resümiert: „Einfach, schnell und kostengünstig Automatisierung möglich machen, das ist unser Ziel. Der Machine Planner hilft dem Kunden dabei, genau diesen Weg zu gehen.“
Das Team um das FZI Forschungszentrum Informatik aus Baden-Württemberg hat die ESA-ESRIC Space Resources Challenge gewonnen. Der Preis: 500.000 Euro für die Forschung – und die Aussicht auf eine echte Mission zum Mond. Ein kleiner Schritt für die Forschung, aber ein großer Sprung für das Karlsruher FZI und seine Konsortialpartner.
Bild: FZI
Karlsruhe, 20.04.2023 – Die Europäische Weltraumorganisation (ESA) und das Europäische Innovationszentrum für Weltraumressourcen (ESRIC) haben die Gewinner ihres jüngsten internationalen Robotikwettbewerbs, der ESA-ESRIC Space Resources Challenge, bekannt gegeben. Ziel des Wettbewerbs war es, innovative Ansätze und Lösungen für die Suche und Gewinnung von Ressourcen auf dem Mond zu finden. Gewinner des Wettbewerbs ist das vom FZI angeführte Konsortium ARISE – ein Zusammenschluss von Robotik-, Geologie und Weltraum-Expert*innen des FZI Forschungszentrum Informatik aus Karlsruhe, der Eidgenössischen Technischen Hochschule (ETH) Zürich, Universität Zürich, Universität Basel sowie der Universität Bern. Als Sieger erhält das Konsortium 500.000 € für die weitere Forschung und die Aussicht, Teil einer echten ESA-ESRIC-Mond-Mission zu werden. Die Siegerbekanntgabe fand am 19.04.2023 in Luxemburg im Rahmen der Space Resources Week statt. „Wir sind unglaublich stolz auf unsere talentierten Wissenschaftler*innen. All die Zeit und Mühe, die sie in diese Herausforderung gesteckt haben, wird nun mit diesem tollen Preis belohnt“, zeigt sich FZI-Vorstand Jan Wiesenberger erfreut.
Bild: FZI
Innovative Lösungen für die Erforschung des Weltraums
Die ESA-ESRIC Space Resources Challenge ist ein Wettbewerb, bei dem innovative Lösungen für die Erkundung von Ressourcen auf der Mondoberfläche gesucht werden. Der mehrstufige Wettbewerb beinhaltete verschiedene, zum Teil unbekannte Herausforderungen, die mittels mobiler Roboter aus der Ferne, wie später auch auf dem Mond, gelöst werden müssen.
Besonders herausfordernd war die zeitverzögerte und teilweise instabile Kommunikationsverbindung zwischen Mission Control und den Robotern: eine simulierte Einschränkung, wie sie auch bei der Überbrückung der knapp 384.000 Kilometer zwischen Erde und Mond bestehen würde. Ansonsten gab es keinen Sichtkontakt oder Zugriff auf die Robotersysteme.
Die Teams hatten die Aufgabe, eine zuvor unbekannte Mondlandschaft autonom zu explorieren, zu kartographieren und in ihr mit mobilen Robotern zu navigieren. Die Roboter sollten dabei potentielle Ressourcen lokalisieren und genauer untersuchen.
Ursprünglich nahmen 12 Teams an dem Wettbewerb teil
Zu Beginn traten zwölf Teams bei der ersten Phase des Wettbewerbs im Rahmen eines Feldtests in einer mondähnlichen Umgebung in den Niederlanden gegeneinander an. Anhand der dort gezeigten Fähigkeiten wurden fünf Teams ausgewählt, um im Finale erneut anzutreten: das FZI Forschungszentrum Informatik, die ETH Zürich mit der Universität Zürich, Lukasiewicz – PIAP, Mission Control Space Services und die Space Application Services, ein Forschungsverbund der Université Du Luxembourg, Dynamic Imaging Analytics, dem La Palma Research Centre, der Université de Lorraine sowie der Open University.
Bild: FZI
Im Finale stellte sich das FZI den Herausforderungen mit einem Team aus drei mobilen Robotern: den beiden Laufrobotern Spot und ANYmal sowie dem vierrädrigen Roboter Husky mit instrumentiertem Roboterarm. Das Alleinstellungsmerkmal war die vom FZI entwickelte Software, die es dem Dreiergespann ermöglichte, die Aufgaben größtenteils autonom und kooperativ im Team durchzuführen. Die drei Roboter haben sich dabei selbst die Aufgaben je nach Fähigkeiten geschickt aufgeteilt. Die zwei Laufroboter haben schnell das gesamte Gelände exploriert und interessante Ziele für die detaillierte Ressourcen-Analyse für Husky erstellt. Husky konnte dann mittels mitgeführter Geräte Röntgenfluoreszenzanalysen sowie detaillierte Nahaufnahmen durchführen. „Mein persönliches Highlight war, dass ich mir während unseres Wettbewerbsdurchlaufs viel Zeit für Fragen der Jury nehmen konnte, weil unsere Roboter wie geplant keine Eingaben von uns brauchten, sondern autonom agieren konnten.“ so Tristan Schnell, Projektleiter des FZI Teams.
In einem letzten Schritt in Richtung Weltraum mussten die Teilnehmer*innen nach dem Feldtest ein Proposal zur weiteren Steigerung der Weltraumtauglichkeit bei der ESA einreichen. Auf Basis des Feldtests und des Proposals wurde das vom FZI angeführte Konsortium als Sieger gekürt. „Ich freue mich, dass wir zusammen mit den Robotik-Kolleg*innen von der ETH Zürich sowie den weiteren schweizerischen Partnern ein spannendes Konzept entwickeln konnten, bei dem ein Team aus autonomen Laufrobotern die zentrale Rolle spielt. Noch mehr freue ich mich, dass wir jetzt die Chance bekommen, gemeinsam daran zu arbeiten, diese Technologien ein Stück näher zum Mond zu bringen!“ so der Abteilungsleiter Dr.-Ing. Arne Rönnau.
Durch intuitives Design die richtigen Komponenten und über 100 kostengünstige Automatisierungs-Lösungen sofort im Blick
Köln/Nürnberg, 9. November 2022 – Wer auf der Suche nach einer individuellen und kostengünstigen Automatisierungslösung ist, braucht dank des RBTX Online-Marktplatzes von igus nicht lange suchen. Anstatt aus vielen verschiedenen Quellen finden Interessierte hier Low Cost Robotik-Komponenten unterschiedlicher Hersteller – immer mit Preis- und Kompatibilitätsgarantie. Damit die Auswahl der passenden Einzelteile oder des fertigen Systems noch einfacher gelingt, präsentiert igus den Robotik-Marktplatz 2.0 jetzt in neuem Design und mit neuen Funktionen.
Alle Möglichkeiten der Low Cost Robotik auf einer Plattform bündeln und Automation so leicht zugänglich wie möglich machen: Dieses Ziel verfolgt der motion plastics Spezialist igus mit seinem Robotik-Marktplatz RBTX.com, der 2019 an den Start ging. Die Online-Plattform bringt Anwender und Anbieter von Low Cost Robotik einfach und schnell zusammen, damit Interessierte für ihre Automationskonzepte genau die Einzelkomponenten oder fertigen Komplettlösungen finden, die ihren Anforderungen und ihrem Budget entsprechen. „Inzwischen kommen auf unserem RBTX-Marktplatz bereits 76 Partner zusammen. RBTX ist in 9 Ländern verfügbar und Interessierten stehen aktuell 259 verschiedene Produkte zur Auswahl – von Robotern über Software, Steuerungen und Leistungselektronik bis hin zu Kameras, Greifern, Sensoren oder Motoren“, erklärt Alexander Mühlens, Leiter Geschäftsbereich Automatisierungstechnik und Robotik bei igus. Dabei werden alle Komponenten vorab miteinander kombiniert und getestet, sodass sie zu 100 Prozent zusammen funktionieren. „Wir möchten unseren Online-Marktplatz fortlaufend um weitere Partner und Produkte erweitern, damit Anwender stets Zugang zu einem aktuellen und vielfältigen Angebot in diesem schnell wachsenden Marktsegment haben“, so Mühlens.
Schneller ans Ziel dank verbesserter User Experience
Eines der Unternehmensziele von igus: “become the easiest company to deal with“. Das gilt auch für die Benutzerfreundlichkeit der Online-Tools und Plattformen wie RBTX. „Wir haben unsere Webseite analysiert und Feedback von unseren Kunden eingeholt, um herauszufinden, wie wir den Online-Marktplatz und die User Experience weiter optimieren können. Mit dem neuen Design wollen wir noch mehr Marktplatz-Charakter und Übersichtlichkeit schaffen und eine noch intuitivere Nutzung ermöglichen. Damit jeder Interessierte so schnell und einfach wie möglich eine passende Robotik-Lösung findet“, sagt Mühlens. Darüber hinaus finden Kunden auf der Plattform über 100 fertige Low Cost Komplettlösungen und Applikationsbeispiele mit Kompatibilitätsgarantie und Stückliste. So gibt es beispielsweise mehrere Klebeanwendungen bereits ab 6.010 Euro. Dank neuem Design inklusive Filterfunktion nach Anwendungsfall oder Branche geht das nun noch einfacher. Zudem gibt es jetzt weitere Produktkategorien wie Software. So lassen sich auch GCODE- oder CSV-Dateikonverter sowie komplette LabVIEW-, MATLAB- und ROS Node-Schnittstellen schnell finden.
Mit dem RBTXpert bei jedem Schritt bestens beraten
Wer nicht genau weiß, welche Automatisierungslösung die richtige ist oder welche Komponenten für das eigene Automatisierungskonzept benötigt werden, kann sich den RBTXpert zur Hilfe holen. Dieser steht Nutzern nun bei jedem Schritt auf der Webseite zur Verfügung und lässt sich direkt für einen Beratungstermin buchen. Dahinter stecken erfahrene Automatisierungsexperten von igus, die Interessierten mit Rat und Tat zur Seite stehen, um für jeden Anwendungsfall die passende Lösung zu finden. Dieser Service ist eine kostenlose Videoberatung, in der Interessierte am Ende ein individuelles Festpreisangebot erhalten. Auf einer 400 Quadratmeter großen Customer Testing Area führen die Experten täglich Live-Videoberatungen durch und testen gemeinsam mit dem Kunden die Machbarkeit der geplanten Automatisierung. Mit “Test before Invest” können Kunden ganz bequem Ihre Automatisierungsaufgaben einsenden. Die Robotik-Spezialisten testen dann die Roboterinstallation innerhalb einer Stunde kostenlos mit dem Kundenwerkstück. „Dieser Service wird immer mehr genutzt. In Deutschland haben wir aktuell rund 10 Tests pro Woche. Kunden erhalten danach ein Video zum Handlings-Test mit Festpreisangebot zu den benötigten Komponenten, wenn Sie die Anwendung umsetzen wollen”, stellt Alexander Mühlens heraus und fasst zusammen: „Seit Beginn haben wir bereits über 1.200 Projekte betreut und wir beraten im Schnitt allein in Deutschland 25 Kunden pro Woche. Wir stehen dabei Interessierten mit Ideen und unserem ganzen Know-how intensiv zur Seite, damit wirklich jeder ganz einfach eine für sich passende Robotik-Lösung findet, ohne dabei von den Kosten ausgebremst zu werden.“
Künstliche Intelligenz (KI) gilt als Schlüsseltechnologie und birgt enormes wirtschaftliches Potenzial. Doch ein Blick in deutsche Produktionshallen zeigt noch ein anderes Bild: Lediglich 6,8 Prozent der Unternehmen aus den Bereichen Maschinenbau und Elektrotechnik setzen KI-Technologien ein (Stand 2019). Dabei birgt KI gerade für das produzierende Gewerbe zahlreiche Potenziale.
Künstliche Intelligenz ist ein Überbegriff, der den Ansatz beschreibt, mit Maschinen Probleme zu lösen und menschliche Intelligenz zu imitieren. Dabei spielt insbesondere ein Teilbereich, das Machine Learning (Maschinelles Lernen), in Unternehmen und Produktionen eine entscheidende Rolle. Machine Learning bedeutet, dass ein System aus Beispielen lernt und diese nach der Lernphase verallgemeinern kann.
In der Produktion kommt Machine Learning beispielsweise im Bereich Predictive Analytics zum Einsatz. Dort wird KI als Teil von Vorhersagemodellen zur Überwachung und Wartung von Produktionsanlagen eingesetzt, um frühzeitig auf kritische Zustände reagieren zu können.
Auch das Wissensmanagement greift für die Auswertung von internen Informationen und Daten auf Machine Learning zurück. Daten von Fertigungslinien, Lieferketten, aber auch von einzelnen Produkten werden für Unternehmensprozesse, die Produktentwicklung und neue Geschäftsmodelle ausgewertet. Ohne den Einsatz von KI wäre eine Analyse aufgrund der schieren Datenmenge nicht möglich.
Mit KI und Robotik Handarbeitsplätze automatisieren
Machine Learning, häufig in Kombination mit Machine Vision, kommt auch in den Bereichen Robotik und Automatisierung, Sensorik und bei fahrerlosen Transportsystemen zum Einsatz. Für die Fertigung ist dabei das Zusammenspiel von KI und Robotik ein wichtiger Schlüssel für die Zukunft.
KI-Produkte, wie beispielsweise Robotersteuerungen, ermöglichen es unter anderem, Handarbeitsplätze zu automatisieren. Ein nicht zu vernachlässigender Vorteil, denn Arbeitskräfte sind rar und der Mangel verschärft sich in den Jahren weiter, wie der Deutsche Industrie- und Handelskammertag (DIHK) prognostiziert. Übernehmen Roboter auch Aufgaben, für die es bisher die Flexibilität eines Menschen brauchte, sorgt das für die Entlastung der Stammbelegschaft, eine Auslastung der Maschinen und sichert auf lange Sicht die Wettbewerbsfähigkeit.
Robuster Umgang mit Varianzen
KI-Steuerungen wie MIRAI von Micropsi Industries ergänzen die native Steuerung eines Roboters. Der Roboter erhält dank einer Kamera und einem neuronalen Netzwerk die Auge-Hand-Koordination und eine vergleichbare Flexibilität wie ein Mensch. Ein solches intelligentes Robotersystem lernt bei neuen Aufgaben, bei anders geformten oder positionierten Werkteilen oder bei vergleichbaren Varianzen schnell, was es zu tun hat und passt bei Bedarf seine Bewegungen in Echtzeit eigenständig an. Ob es sich um das Picken einzelner Teile, Zustellbewegungen oder Fügen und Verfolgen handelt: Zahlreiche Tätigkeiten sind mit einer einzigen kleinen Kamera am Roboter-Handgelenk umsetzbar.
Diese Fähigkeiten lassen sich mit MIRAI durch menschliche Demonstration trainieren. Weder KI- noch Programmierkenntnisse sind erforderlich. Das Know-how bleibt selbst ohne KI-Fachkräfte im Unternehmen. Dem Roboter muss dafür das Ziel einige Male in typisch vorkommenden Varianzen mit der Kamera gezeigt werden. Die KI verallgemeinert im Anschluss die gezeigten Daten. Ein solches System kann in wenigen Stunden trainiert und sogar neu trainiert werden. Selbst eine Fertigung im High Mix-/Low-Volume lässt sich so rentabel automatisieren. Was intelligente Robotiklösungen bereits in der Praxis leisten, zeigen die folgenden Beispiele.
Intelligentes Handling-System bei ZF
Der Technologiekonzern ZF stand vor der Herausforderung, die Werkstückzufuhr einer großvolumigen Frässtation, in der Zahnräder produziert werden, zu automatisieren. Im Werkprozess werden Metallringe aus einer Kiste entnommen und auf ein Förderband gelegt, um später in die Produktion der Zahnräder einzufließen. Die Schwierigkeit: Der Produktionsschritt ist sehr variantenreich, da sich die Ringe in der angelieferten Gitterbox verschieben und dadurch zufällig angeordnet sind. Auch Platzierung und Form der Box variieren. Wechselnde Lichtverhältnisse stellen eine zusätzliche Herausforderung dar. Außerdem ist die Oberfläche der Ringe metallisch glänzend, teilweise ölverschmiert oder korrodiert, was eine klassische Automatisierung unmöglich machte.
Heute ist die KI-Steuerung MIRAI und ein Cobot vom Modell UR10e bei ZF in einer automatisierten Werkstückaufnahme im Einsatz. Mit seiner eigenen Steuerung bringt der Cobot sich über den Ringen in der Kiste in Position. Nun übernimmt das MIRAI-System die Kontrolle: Es bewegt den Roboter selbstständig zum nächsten Ring und bringt den Greifer in die korrekte dreidimensionale Greifposition. Danach übernimmt der UR10e wieder, nimmt den Ring auf und bewegt ihn zum Ablegen auf das Förderband. Das komplette Einrichten des Roboters dauerte lediglich wenige Tage – MIRAI löste in kürzester Zeit ein lang bestehendes Problem.
BSH sucht mit KI nach Kältemittellecks
An ihrem spanischen Standort stellt die BSH Hausgeräte GmbH Kühl- und Gefrierschränke her. Im Herstellungsprozess muss das Unternehmen die Kupferrohrleitungen der Kühlschränke auf Leckagen testen. Für die sogenannte Dichtheitsprüfung wird eine Schnüffelsonde entlang der Kupferrohrleitungen und Kompressoren geführt, um Lötstellen auf austretendes Gas und Kältemittel zu prüfen. Das Besondere: Jede Rückseite der hergestellten Kühlschränke ist einzigartig, was Position, Farbe und Form der Lötpunkte angeht. Für einen herkömmlichen Roboter sind solche Varianzen ein unüberwindbares Hindernis. Der monotone Prüfprozess blieb dem Menschen vorbehalten – bis jetzt.
Den Prüfprozess übernimmt bei BSH nun eine Robotik-Komplettlösung den Prüfprozess. Dank der integrierten Robotersteuerung MIRAI ist es dem Roboter möglich, alle zu prüfenden Lötstellen verlässlich zu identifizieren und die Schnüffelsonde millimetergenau heranzuführen – unabhängig von Position, Form oder Farbe. Das System reagiert in Echtzeit auf seine Umwelt und handhabt selbst unvorhergesehene Abweichungen präzise. Die Roboterfähigkeiten wurden von Mitarbeitenden bei BSH durch menschliche Demonstration in nur wenigen Stunden trainiert. Weder Programmier- noch KI-Kenntnisse waren erforderlich. BSH konnte mit der Automatisierungslösung die laufenden Betriebskosten senken und Wartungen und Fehlerbehebungen reduzieren.
Neue Technologien als Wettbewerbsvorteil
Die Beispiele zeigen, dass Unternehmen mit KI sehr viel bewirken können: KI ermöglicht mehr Flexibilität, Unabhängigkeit, Effizienz und nicht zuletzt Resilienz. Nicht unwichtig in Zeiten wie diesen. Neue Technologien sollte dabei als Türöffner zu mehr Automatisierung verstanden werden. Leistungen, die bislang von Menschen oder Maschinen erbracht wurden, können nun von einer Software geliefert werden. Das ist nicht nur vorteilhaft beim drastisch zunehmenden Arbeitskräftemangel. Es erhöht auch die Flexibilität, Nachvollziehbarkeit und Zuverlässigkeit von Produktionsprozessen und verschafft einen dauerhaften Wettbewerbsvorsprung.
Ob Robotik, Elektronik oder klassische Techniken wie Mechanik, Statik und Pneumatik – fischertechnik bietet eine reiche Auswahl an Baukästen für Eltern, die ihren Kindern an Weihnachten ein Geschenk machen wollen, mit dem sie Spaß haben und etwas lernen können.
Weihnachten naht mit Riesenschritten und Viele sind auf der Suche nach einem Geschenk, mit dem sich Kinder und Jugendliche in der Weihnachtspause längere Zeit sinnvoll beschäftigen und vielleicht sogar etwas dabei lernen können.
Die aktuellen Baukästen von fischertechnik stehen mehr denn je für Spiel, Spaß und Lernen in einem. Dazu bieten die Sets die Möglichkeit, sich mit zukunftsweisenden Themen wie nachhaltige Energien und Robotics zu beschäftigen. Da ist zum Beispiel der fischertechnik Baukasten „Green Energy“, mit dem sich Kinder und Jugendliche ab 9 Jahren dem Thema erneuerbare Energien auf spielerische Art und Weise nähern. Sie können 14 spannende Modelle bauen und dabei lernen, wie die Gewinnung, Speicherung und Nutzung von Strom aus den natürlichen Energieträgern Wind, Wasser oder Sonne funktioniert.
Eine ideale Ergänzung zum Baukasten „Green Energy“ bietet der Bausatz H2 Fuel Cell Car. Hier wird spielerisch erkundet, wie eine Brennstoffzelle funktioniert und vor allem, wie die durch Wasserstoff gewonnene Energie genutzt werden kann. Die jungen Entdecker können mit dem selbst erzeugten Wasserstoff das Auto zum Leben erwecken und in Bewegung setzen.
Für Youngster ab 10 Jahren eignen sich die fischertechnik Baukästen Smarttech und Hightech. Die Jugendlichen können mit den Sets anspruchsvolle Programmieraufgaben lösen. Mit Omniwheels ausgestattete Roboter- und Fahrzeug-Modelle verdeutlichen die Funktionsweise des autonomen Fahrens und moderner mobiler Robotertechnik.
Spielspaß für Kinder ab 8 Jahren und die ganze Familie verspricht der Baukasten Funny Reactions, mit dem es fantasievoll, kreativ und temporeich zugeht. Mit 682 Bauteilen entstehen lustige und kreative Kettenreaktionen. Eine Seilbahn, ein Katapult und eine Abschusskanone sorgen für Tempo und Action.
Für Eltern, die ihre Kinder mit klassischen Techniken vertraut machen wollen, ist der Baukasten Retro Mechanics die ideale Wahl. Er veranschaulicht die Themen Mechanik und Statik anhand von 30 Modellen, die sich mit den im Kasten enthaltenen 500 Bauteilen konstruieren lassen. Das Retro-Design und die klassische Verpackung mit aufklappbarem Deckel sprechen auch die schenkenden Eltern an. Sämtliche Baukästen sind mit umfangreichem didaktischem Begleitmaterial ausgestattet, das auch online zur Verfügung steht.
Neben dem Ausprobieren der raffinierten Modelle können Kinder und Jugendliche auch eigene Konstruktionen entwerfen und drauf los bauen. Der Phantasie sind dabei kaum Grenzen gesetzt, denn die Bausteine sind äußerst stabil und erlauben auch meterhohe Konstruktionen. Weiterer Pluspunkt: Auch Papas und Mamas fischertechnik Sets können sich hier als nützlich erweisen. Denn seit der Markteinführung 1965 sind grundsätzlich alle Steine aus alten wie neuen Baukästen kompatibel.
Die hohe Qualität der fischertechnik Produkte ist wiederholt mit verschiedenen Auszeichnungen bedacht worden. Der Baukasten „Green Energy“ ist Kategoriesieger in der Rubrik „Spiel und Technik“ des Deutschen Spielzeugpreises 2021. Der Baukasten „H2 Fuel Cell Car“ ist „TOP 10 Spielzeug 2021“. Die „Top 10 Spielzeug“-Hitliste wird alljährlich vom Bundesverband des Spielwaren-Einzelhandels e.V. herausgegeben. Beide Baukästen sind darüber hinaus mit dem „spiel gut“-Siegel ausgezeichnet worden, einem der wichtigsten und renommiertesten Preise für gutes und pädagogisch wertvolles Spielzeug in Deutschland. Auch in Sachen Nachhaltigkeit sammelte fischertechnik Punkte: Zum zweiten Mal wurde das Unternehmen von Focus Money für sein nachhaltiges Engagement prämiert. Die Auszeichnung ist das Ergebnis von über 500.000 Bewertungen, die das Analyse- und Beratungshaus ServiceValue zusammen mit Focus Money zusammentrug.
Die Ferry-Porsche-Stiftung hat ihr gesellschaftliches Engagement erweitert und die Förderung von gemeinnützigen Projekten um weitere 500 000 Euro auf 1,5 Millionen Euro erhöht. Aus insgesamt 600 Bewerbungen der Ferry Porsche Challenge 2020 wurde auch das Projekt »Robotics4Future« ausgewählt, das Fraunhofer gemeinsam mit einem Stuttgarter Kinder- und Jugendhaus umsetzen wird.
Im Rahmen der diesjährigen Ferry Porsche Challenge hat sich die Fraunhofer-Gesellschaft mit Hauptsitz in München gemeinsam mit dem Fraunhofer-Institut für Intelligente Analyse- und Informationssysteme IAIS und dem Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung IPA in Kooperation mit der Stuttgarter Jugendhaus-Gesellschaft beworben. Im Projekt »Robotics4Future« geht es darum, die junge Generation zu animieren, sich mit Robotik-Technologien – sowohl Hardware als auch Software – zu beschäftigen und diese spielerisch weiterzuentwickeln.
»Robotik ist eine industrielle Schlüsseltechnologie. Seit über 45 Jahren beschäftigen wir uns mit diesem Themenfeld. Aktuell eröffnet die Corona-Krise vor allem für die Servicerobotik neue Chancen, beispielsweise für den Einsatz von Desinfektionsrobotern«, weiß Dr. Werner Kraus, der die Abteilung Roboter- und Assistenzsysteme am Fraunhofer IPA in Stuttgart leitet.
Thorsten Leimbach, Geschäftsfeldleiter »Smart Coding and Learning« und Leiter der Roberta-Initiative am Fraunhofer IAIS in Sankt Augustin, ergänzt: »Als eines der führenden Wissenschaftsinstitute für Künstliche Intelligenz und Maschinelles Lernen in Europa fördert das Fraunhofer IAIS mit Roberta den Nachwuchs mittels der Faszination und spielerischen Programmierung von Robotern. Seit mehr als 18 Jahren begeistern wir Kinder und Jugendliche in Roberta-Kursen für Wissenschaft und Technik und vermitteln dabei die Schlüsselkompetenzen der Zukunft.«
Von der Forschung in die Anwendung: Spielerisch Transferwissen vermitteln
Robotik weltweit, Robotik in Deutschland, Robotik in Stuttgart: Welche Robotertechnologien werden in der Industrie vor Ort für welche Zwecke eingesetzt? Mit dieser Fragestellung schicken die Fraunhofer-Wissenschaftlerinnen und -Wissenschaftler Schülerinnen und Schüler des Stuttgarter Hegel-Gymnasiums im Auftrag des Kinder- und Jugendhauses Vaihingen ins Rennen. Im Oktober soll die »Robotics4Future«-Challenge starten.
Zuerst gibt es ein virtuelles Kick-off, um in das vielfältige Themengebiet gedanklich einzusteigen. Ob Industrierobotik-Themen wie Seilrobotik, Schweißrobotik und Montage oder Servicerobotik-Themen wie Reinigen, Kommissionieren oder Fahrerlose Transportsysteme: Jedes Feld wird beleuchtet. Anschließend bekommen die Jugendlichen einen »hands-on«-Einstieg in die Programmierung von Robotern mit der Programmierumgebung »Open Roberta Lab«, die Open Source am Fraunhofer IAIS entwickelt wird. In dem Workshop lernen die Schülerinnen und Schüler unter anderem die Bedeutung von Sensoren kennen und erstellen erste Programme zum Thema »Autonomes Fahren«.
Gewappnet mit diesem Vorwissen, einem Briefing und vielen Fragen geht es dann für die Schülerinnen und Schüler in die Industrie, genauer gesagt in die Automobilindustrie: in ein Werk von Porsche. Hier gilt es, den Einsatz von Robotertechnologien live und in Echtzeit zu beobachten, aber auch zu hinterfragen, an welchen Stellen heute noch keine Roboter eingesetzt werden. Teil 3 der Challenge besteht darin, dass die »Nachwuchsforscherinnen und Nachwuchsforscher« von ihren Erfahrungen berichten, diese reflektieren und somit Transferwissen zwischen Forschung und Anwendung aufbauen. So können sie im Anschluss ihre Erfahrungen im kostenfreien Open Roberta Lab vertiefen und in der Schule oder zu Hause im Internet eigene Programme zur Automatisierung von Robotern erstellen. Weitere Informationen: lab.open-roberta.org.
»Erfahren, wie spannend Technik sein kann«
»Das allein wird nicht reichen, um die komplexen Zusammenhänge der Automatisierung in Gänze zu verstehen. Aber es ist ein Anfang. In weiteren Workshops, Open Lab Days und Hackathons werden wir die junge Generation dazu animieren, sich mit diesen Technologien und deren Einsatzpotenzialen nachhaltig zu beschäftigen. Für uns ist das Nachwuchsförderung vor der Haustür«, so Werner Kraus vom Fraunhofer IPA.
Unter dem Motto »Forschen-Staunen-Lernen – Entdeckerfreude für Entdeckerfreunde« gibt es bereits seit sechs Jahren eine Patenschaft zwischen dem Kinder- und Jugendhaus Vaihingen und dem Fraunhofer IPA in direkter Nachbarschaft. Wissenschaftler des Instituts vermitteln in regelmäßigen Vorträgen und Workshops interessierten Schülerinnen und Schülern anschaulich und erlebbar vielfältige Themen aus der Welt der Produktionstechnik und Automatisierung. So wurden beispielsweise das Stuttgart Exo-Jacket, das Future Work Lab und das Planspiel Industrie 4.0 präsentiert. Zukünftig wird die Robotik – eines der Kernthemen des Instituts – einen weiteren thematischen Schwerpunkt bilden.
Kinder und Jugendlichen immer wieder in Kontakt mit der Welt der Wissenschaft. Bei Exkursionen und in Workshops erfahren sie mit allen Sinnen, wie spannend Technik sein kann. Das ist schon erstklassig und stimuliert das Interesse für die naturwissenschaftlichen Fächer«, freut sich Klaus Hausch, Leiter des Jugendhauses Stuttgart- Vaihingen. Zu den Höhepunkten zählten in der Vergangenheit Besuche im Vision Lab zur Künstlichen Intelligenz, in der ARENA2036 zur Zukunft des Automobils und bei »Kevin allein im Labor« zum Thema Personalisierte Gesundheit.
Über die Ferry-Porsche-Stiftung
Die 2018 gegründete Ferry-Porsche-Stiftung fördert und initiiert gemeinnützige Projekte in den Bereichen Bildung und Wissenschaft, Soziales, Umwelt, Kultur und Sport. Mit ihrem gesellschaftlichen Engagement will die Stiftung vor allem junge Menschen an den Unternehmensstandorten der Porsche AG unterstützen. Namensgeber ist Ferry Porsche, der 1948 die Sportwagenmarke Porsche gründete und als sozial verantwortlich handelnder Unternehmer mit Herz stets den Menschen in den Mittelpunkt stellte.
Heute wird auf der Consumer Electronics Show (CES) in den USA eine weltweite Innovation vorgestellt:
LEGO® Education WeDo 2.0, ein kabelloses, roboterbasiertes Lernsystem, mit dem schon Grundschüler projektorientierte Problemlösung und Grundzüge des Programmierens erlernen.
Anfassen, ausprobieren, umsetzen – das neue Lernkonzept WeDo 2.0 ermöglicht eine immense Vielfalt bei der Gestaltung eines lebendigen, handlungs- und forschungsorientierten Sachunterrichts in der Grundschule. Unter Einsatz der vielseitigen LEGO Bauelemente, der Software und der Unterrichtsmaterialien arbeiten Lehrerinnen und Lehrer mit ihrer Klasse an wissenschaftlichen Projekten mit lebensechtem Anwendungsbezug und schaffen so ein solides Grundverständnis für alltägliche Phänomene. Schülerinnen und Schüler erlernen durch das Anfassen und Ausprobieren technische, physikalische und biologische Grundlagen sowie die elementare Logik des Programmierens. Sie werden animiert, Probleme zu erkennen und kreative Lösungsansätze zu entwickeln. Die Kompetenzbeschreibungen basieren auf dem aktuellen Perspektivrahmen Sachunterricht. Die Unterrichtsmaterialien von WeDo 2.0 behandeln zentrale Themen des Sachunterrichts und orientieren sich an den aktuellen Lehrplänen der Jahrgangsstufen 2 bis 4 und sind ebenfalls für LehrplanPLUS geeignet.
Im Rahmen der verschiedenen Projekte beschäftigen sich Schülerinnen und Schüler intensiv mit Problemen und Fragen der Wissenschaft, Konstruktion, Technologie und Programmierung und entwickeln dabei Freude am Experimentieren und Untersuchen. Lehrkräfte werden durch Fortbildungen, Unterrichtsmaterialien und integrierte Leistungsbewertungen unterstützt. So ergibt sich ein Unterrichtsmittel, welches Schülerinnen und Schülern dabei hilft, kritisch zu denken und problemlösungsorientiert zu agieren sowie im Kontext zu handeln und zu urteilen. Nebenbei werden die Kommunikation und die Präsentationsfähigkeit gestärkt und die Entwicklung eigener Lernstrategien wird angestoßen. Neben dem Erkenntnisgewinn stehen auch Partner- und Gruppenarbeit im Fokus.
Die dazu gehörenden Unterrichtsmaterialien behandeln wesentliche Themen des Sachunterrichts und orientieren sich am aktuellen Lehrplan der 2. bis 4. Jahrgangsstufe mit 17 Projekten und Stoff für mehr als 40 Unterrichtseinheiten. Schülerinnen und Schüler beschäftigen sich mit wissenschaftlichen Verfahren und technischen Denkweisen, indem sie verschiedene Herangehensweisen und Entwürfe testen. Im „Transport“-Projekt sollen sie beispielsweise ein Gerät entwerfen, das die Auswirkungen eines heftigen Unwetters für Menschen, Tiere und Umwelt einer betroffenen Gegend abmildert. Schülerinnen und Schüler können Lösungen für eigene sowie vorgegebene Fragestellungen entwerfen. Dabei gewinnen sie einerseits Einblicke in die Vielschichtigkeit von Problemen und Systemen, andererseits erkennen sie, dass es bei Problemen unterschiedliche Lösungswege und -verfahren oder auch Antworten geben kann. Das unterstützt die Entwicklung ihrer Kreativität und die Fähigkeit, schwierige Probleme und Aufgabenstellungen eigenständig zu lösen. Zudem können Lehrkräfte mit Hilfe des Materials ihren Unterricht differenzieren und an die unterschiedlichen Lernvoraussetzungen ihrer Schülerinnen und Schüler anpassen.
„Aus unserer Erfahrung suchen Grundschullehrkräfte Lernmaterial, das eine zeitgemäße naturwissenschaftlich-technische Bildung ermöglicht, das auf die Lehrplaninhalte abgestimmt ist und im Unterricht funktioniert. WeDo 2.0 erfüllt diese Voraussetzungen. Obendrein vermittelt es Kindern auf spielerische Weise die Grundzüge des Programmierens und entfacht dabei eine enorme Motivation für das Lernen, Forschen und Entdecken“, kommentiert Prof. Dr. Daniela Schmeinck von der Universität Köln.
Jedes der neuen WeDo 2.0 Sets besteht aus einem LEGO Education Baukasten mit 280 Teilen und Software für iPad, Android, PC und Mac. Die Software wird direkt mit dem Bausatz geliefert und beinhaltet bereits ein Einführungsprojekt. Dieses erklärt Schritt für Schritt die Hard- und Software und zeigt anschaulich deren Einsatz im Unterricht. Die Software mit grafischem Drag&Drop-Interface stellt eine einfache und intuitive Programmierumgebung zur Verfügung, mit der Schüler ab 7 Jahren ihre LEGO Modelle zum Leben erwecken. Sie beinhaltet auch ein Dokumentationswerkzeug, mit dem Schülerinnen und Schüler ihren Problemlösungsprozess erfassen können, und das Lehrkräften eine Möglichkeit zur Leistungsbeurteilung gibt.
Die neue kabellose Plattform beinhaltet zudem ein Bluetooth-Niedrigenergie-Smarthub-Element – einen elektronischen Baustein, der Teil der LEGO Education-Technologieplattform LEGO Power Functions (LPF) ist, einen Motor, einen Neigungs- sowie einen Bewegungssensor.
Eine Scratch-Schnittstelle für WeDo 2.0 (sowohl webbasiert als auch stand alone) für Macs wird im Februar 2016 und für Windows ab Juni 2016 verfügbar sein. Chromebooks werden ab der zweiten Hälfte 2016 unterstützt. Informationen, wie Lehrer LEGO Education WeDo 2.0 in der Schule einsetzen können, finden Sie unter www.LEGOeducation.de.
LEGO Education WeDo 2.0 wird zur unverbindlichen Preisempfehlung von 154,69 € in den nächsten Tagen auf www.LEGOeducation.de/shop erhältlich sein. Die umfassenden LEGO Education WeDo 2.0 Unterrichtsmaterialien kosten 297,49 €. Ein Klassensatz für 24 Schüler kostet beispielsweise 2.106,29 € brutto.
In Deutschland wird das innovative System in Form eines lebendigen Klassenzimmers erstmals von 16.02.2015 bis 20.02.2015 auf der didacta in Köln am Stand C39 in Halle 6 präsentiert!
Über LEGO® Education
Seit über 30 Jahren arbeitet LEGO® Education mit Lehrern und Bildungsspezialisten zusammen, um Lernkonzepte und Unterrichtsmaterialien zu entwickeln, die den Schulstoff lebendig werden lassen und Freude am Lernen vermitteln. Das Angebot von LEGO® Education unterstützt Lehrkräfte im kompetenzorientierten Unterricht in Geistes- und Naturwissenschaften, Technik, Informatik und Mathematik und fördert bei jungen Lernenden das Erlangen von Team-, Kommunikations- und Problemlösungsfähigkeiten. Diese sollen Kinder letztlich dazu befähigen, den sich wandelnden Anforderungen ihrer Lebenswelt gewachsen zu sein und aktiv ihre eigene Zukunft zu gestalten. LEGO® Education hat seinen Sitz in Billund, Dänemark und Büros auf der ganzen Welt. Mehr als 200 Mitarbeiter teilen die Vision, alle Schülerinnen und Schüler für lebenslanges Lernen zu begeistern. Mehr unter www.LEGOeducation.de
