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Wie wirken sich Robotik und IoT (schon heute) in der Produktion aus?

Der vielseitige Kollege des Menschen

Die Digitalisierung ist ein wichtiger Hebel dabei, Fertigungsbetriebe zu flexibilisieren und zu automatisieren. Dazu gehört auch das Internet der Dinge, das vorrauschauende Wartung ermöglicht und so Ausfallzeiten von Maschinen verringert. Das alles geht einher mit dem Einsatz moderner Kommunikationsnetze, die für die Übertragung der benötigten Datenmengen entwickelt wurden. Dem Mobilfunkstandard 5G kommt hierbei aufgrund der zur Verfügung stehenden Übertragungsraten in Verbindung mit niedrigen Latenzzeiten eine große Bedeutung zu.

Die Mess- und Prüftechnik im Bereich der Karosseriefertigung im Messraum, an der Produktionslinie und in der Linie kann in der Smart Factory automatisch per Messroboter erfolgen. (Bild: Zeiss)

Die Mess- und Prüftechnik im Bereich der Karosseriefertigung im Messraum, an der Produktionslinie und in der Linie kann in der Smart Factory automatisch per Messroboter erfolgen. (Bild: Zeiss)

5G bietet nicht nur viele Vorteile für die sich permanent weiterentwickelnde Produktion, sondern kann vielmehr als Grundvoraussetzung hierfür verstanden werden. Damit der Einsatz von (Cloud-)Robotern und dem IoT auch reibungslos funktionieren kann, bedarf es eines Netzwerkes, das der Anforderung von niedrigen Latenzzeiten gerecht wird. Je nach Anwendungsfall sind Latenzzeiten von wenigen Millisekunden einzuhalten, wobei die Verfügbarkeit eine größere Rolle spielt als die Latenzzeit, um eine Kooperation von Robotern untereinander oder Navigation und Steuerung mobiler Roboter zu garantieren. Moderne Produktionsanlagen, in denen eine Vielzahl von Sensoren große Datenmengen ermitteln, die für die Qualitätssicherung der Produkte und die Fernwartung der Maschinen verarbeitet werden müssen, bedingen den Einsatz moderner Kommunikationstechnologien wie 5G. Die Reduktion von Hardware-, Kommunikations- und Netzwerkkomplexität vor Ort resultiert in einem Effizienzgewinn sowie Energie- und Kosteneinsparungen. Wie sich Robotik bereits heutzutage auf die Produktion in führenden Industrien und somit auf den Aufbau der sogenannten Smart Factories auswirkt, veranschaulichen diverse Einsatzszenarien von Robotik in verschiedenen Bereichen der Produktion. Vor allem die Logistik und der Fahrzeugbau – hier vor allem der Karosseriebau – bieten viel Raum, um Robotikanwendungen gezielt zur Steigerung der Effektivität einzusetzen.

Transport wertschöpfend nutzen

Durch die Digitalisierung und die darauf aufbauende Vernetzung durch 5G heben sich die starren Grenzen zwischen Produktion und Logistik zunehmend auf. Bisherige Lücken in den Wertschöpfungsketten lassen sich schließen und Daten gewinnbringend nutzen. Logistikunternehmen und produzierendes Gewerbe wissen quasi zu jeder Zeit und in Echtzeit, wo sich Vorprodukte befinden und können zur rechten Zeit passgenaue Services anbieten. Bei Qualitätsmängeln kann schnell und effizient festgestellt werden, an welcher Stelle der Supply-Chain der Fehler liegt.

Flexibilitätssteigerung durch 5G

Roboter sind aus den Fertigungsunternehmen kaum mehr wegzudenken. Entweder sie nehmen den menschlichen Kollegen Arbeiten komplett ab oder sie kooperieren und kollaborieren zu deren Unterstützung mit ihnen. Vorzufinden in der Fabrik der Zukunft kann dieses Gespann durch 5G profitieren, denn die skalierbare Rechenleistung vor Ort bietet die Möglichkeit, bestimmte Dienste auch auf mobilen Plattformen sicherheits- und zeitkritisch zu nutzen. Die daraus resultierende Flexibilitätssteigerung im Vergleich zu den eher starren Produktionslinien erfüllt eines der Kernziele der Industrie 4.0: Durch die hinzugewonnene Flexibilität wird zum effizienten Produzieren mit Losgröße 1 übergeleitet. Unternehmen aus der Massenanfertigung sind nun in der Lage, auch Sonderanfertigungen vorzunehmen. Mit dieser Flexibilität kann nun mit RaaS (Robot-as-a-Service) eine komplett neue Dienstleistung angeboten werden. Hierunter fallen Geschäftsmodelle, bei denen Soft- und Hardware nicht verkauft, sondern als Service verfügbar gemacht werden. Aufgrund dieser Lösung können Anbieter von RaaS eine Flotte von Robotern mit Zweckbindung anbieten. Dadurch zahlt der Kunde lediglich die Funktion der Flotte und kann Zusatzfunktionen automatisch ereignis- und bedarfsspezifisch hinzubuchen.

Wie wirken sich Robotik und IoT (schon heute) in der Produktion aus?
Bild: Zeiss


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