Mensch und Maschine in enger Kooperation

Industrie 4.0: Moderne Informations- und Kommunikationstechnologien verschmelzen mit klassischen industriellen Prozessen. Doch welche Rolle spielt der Mensch in der Produktion der Zukunft? Wie wird die Interaktion zwischen Mensch und Technik aussehen? Experten von Festo geben Auskunft.

Die Autorin: Simone Schmid, PR-Referentin Corporate Communication und Technology bei der Festo AG & Co. KG in Esslingen

Festo betrachtet die Zukunft der Produktion und den damit verbundenen Wandel ganzheitlich aus unterschiedlichen Perspektiven. Dazu zählen innovative Technologien, eine interaktive Mensch-Technik-Kooperation sowie eine nachhaltige Ausbildung und Qualifizierung des Nachwuchses.

Die Technik muss künftig in der Lage sein, sich auf veränderte Randbedingungen und Eingriffe des Menschen einzustellen. Engineeringtools dienen dabei als Schnittstelle und sollen eine plug-and-produce-fähige Produktion ermöglichen. An einem solchen Engineeringtool, welches als Softwarewerkzeug zur Erstellung von Automatisierungsapplikationen dient, forscht Festo derzeit im Rahmen des vom Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie geförderten Forschungsprojektes OPAK. Das Projekt startete am 1. Oktober 2013 und befasst sich mit einer offenen Engineering-Plattform für autonome, mechatronische Automatisierungskomponenten in funktionsorientierter Architektur. „Im Rahmen des Forschungsprojektes wollen wir eine neuartige Engineeringmethodik entwickeln. Der Automatisierer soll dabei möglichst wenig mit abstrakten Größen, sondern vielmehr mit den Funktionalitäten des Automatisierungssystems und dessen Komponenten interagieren“, berichtet Johannes Hoos, Research Advanced Engineering bei Festo. Das eingesetzte Engineeringtool soll dabei über eine 3D-Drag-and-Drop-Entwicklungsumgebung für Automatisierungskomponenten verfügen und damit eine vereinfachte Schnittstelle für die Mensch-Maschine-Interaktion darstellen.

Zukunftsorientierte Ausbildung mittels Lernfabrik

Das Esslinger Unternehmen hat aber nicht nur die Produktion selbst im Blick. Im Fokus stehen auch die Ausbildung und Qualifizierung des Nachwuchses für künftige Produktionswelten. Mit schlüsselfertigen Lernfabriken und Laborlösungen bietet die Festo Didactic das notwendige Werkzeug für zukunftsorientierten Unterricht in Mechatronik und Automatisierungstechnik. „Mit der modularen Lernfabrik MPS Transfer Factory lassen sich aktuelle Themen wie RFID-Technik, intelligentes Vernetzen, Energieeffizienz und Condition Monitoring verständlich vermitteln und die Interaktion mit der Anlage mithilfe eines Tablet-PCs üben“, betont Eckhard von Terzi, verantwortlich für Lernsysteme bei der Festo Didactic. Die einzelnen Module der Lernfabrik sind mit neuester industrieller Technik ausgestattet. Die MPS Transfer Factory lässt sich in Minuten – je nach Lernsituation – neu konfigurieren und wird so zur wandelbaren Fabrik. „Damit bieten wir die Möglichkeit, sowohl Produktionsmitarbeiter als auch Ingenieure und Produktionsplaner optimal auf die Anforderungen in der Produktion der Zukunft durch industrienahes Lernen vorzubereiten“, ergänzt von Terzi.

Smart und intuitiv

Das Bionic Learning Network von Festo setzt neue Impulse für die Automatisierungstechnik von morgen und übermorgen. Dabei wird an Lösungen geforscht, bei denen der Mensch unmittelbar mit der Technik interagieren kann. „Es gilt, die komplexen Herausforderungen der Produktionsabläufe zu reduzieren und eine intuitive Steuerung der Maschinen und Anlagen zu gewährleisten. Visionäre Ansätze hierzu liefern die aktuellen Projekte aus dem Bionic Learning Network von Festo wie der BionicOpter“, berichtet Dr. Nina Gaissert, Corporate Bionic Research bei Festo. Der BionicOpter ist ein ultraleichtes Flugobjekt, welches einer Libelle nachempfunden wurde. Dennoch lässt sich das hochintegrierte System einfach und intuitiv per Smartphone bedienen.

Mit dem WaveHandling, einem Förderband, das gezielt Gegenstände transportiert und gleichzeitig sortiert, demonstriert Festo schon heute, wie in Zukunft die Konfiguration eines Systems von den einzelnen Modulen selbst übernommen werden kann. Der Mensch kann dabei über einen Tablet-PC jederzeit steuernd eingreifen.

Smart und intuitiv ist auch das Prinzip des LearningGrippers. Konkret stellt sich dem Greifer die Aufgabe, eine Kugel so zu drehen, dass eine bestimmte Seite nach oben zeigt. Das intelligente System eignet sich mit dem Trial-and-Error-Prinzip die entsprechenden Bewegungsabläufe an, die dazu notwendig sind. Je länger es lernt, desto zuverlässiger erfüllt es seine Aufgabe. Festo befasst sich schon heute intensiv mit der Lernfähigkeit von Maschinen. Das Greifen und Orientieren von Gegenständen von einer menschlichen Hand dient dabei als Vorbild. I