In der Industrie 4.0 werden Produktionsprozesse digitalisiert, von der Konstruktion über die Programmierung der Maschinen bis hin zur Herstellung. Gab es das nicht schon einmal? Richtig: In den 1980er Jahren wurde unter dem Begriff Computer-Integrated-Manufacturing, kurz CIM, genau das versucht. Die "Menschenleere Fabrik" schien in greifbarer Nähe. Doch ihr Siegeszug blieb aus. Die industriellen Aufgaben waren zu komplex, die Leistungsfähigkeit der entwickelten Systeme unzureichend. Hatte man den entscheidenden Erfolgsfaktor vergessen?

Prof. Götz Andreas Kemmner, Gesellschafter der Unternehmensberatung Abels & Kemmner GmbH: "1989 habe ich mit Kollegen vom Forschungsinstitut für Rationalisierung an der RWTH Aachen umfangreiche Untersuchungen zu den Erfolgsfaktoren einer CIM-Strategie veröffentlicht. Das Ergebnis: Der Erfolg von CIM hängt zu einem Drittel vom Faktor Mensch ab, zu einem Viertel von der Technik, zu einem Fünftel von der Organisation, zu einem Sechstel von der Unternehmenskultur und nur zu einem Zwanzigstel vom Markt. Für Factory 4.0 gilt diese Formel vermutlich noch immer. Neben der Technik, die mittlerweile reif ist, wird also der Faktor Mensch maßgeblich über den Erfolg der Industrie 4.0 entscheiden."

Eine Kernfrage der Industrie 4.0

Mensch und Maschine: Dieses spezielle Paar scheint nur im Team weiterzukommen. Der Mensch ist sehr flexibel und kann in kürzester Zeit eine Fülle von Aufgaben beherrschen. Maschinen sind heute dagegen oftmals statisch, arbeiten jedoch schnell, präzise und leistungsstark. Diese beiden Welten gilt es in der Industrie 4.0 miteinander zu verbinden.

Ein eindrückliches Beispiel ist die ExoHand des Unternehmens Festo. Dabei dreht es sich um ein Exoskelett, das wie ein Handschuh angezogen werden kann. Mit dieser Hilfe lässt sich die Kraft in den Fingern durch pneumatische Aktoren verstärken sowie Bewegungen der Hand aufnehmen und in Echtzeit auf Roboterhände übertragen. Denkbar wäre ein Einsatz in der Fernmanipulation in gefährlichem Umfeld: Durch Force-Feedback fühlt der Mensch, was die Roboterhand greift. Er könnte so Gegenstände aus sicherer Distanz ertasten und bewegen, ohne sie selbst zu berühren .

Kollaborative Roboter: Eine neue Ära der Automation?

Weiter geht das Konzept der kollaborativen Roboter. Diese Maschinen arbeiten, anders als bei gewöhnlichen Industrierobotern üblich, Hand in Hand mit dem menschlichen Kollegen an derselben Aufgabe. Beispielsweise in der Kleinteilmontage. Möglich macht es die Fähigkeit dieser Roboter, durch Sensoren zu fühlen und zu sehen. So werden Gefahren für den Monteur ausgeschlossen – etwa weil der Roboter einfach innehält, wenn er berührt wird. In der Europäischen Union wird die Forschung an dieser Art Roboter seit Neuestem gefördert.

Das Forschungsprojekt FourByThree startete im Dezember 2014. Es hat die Entwicklung einer neuen Generation von modularen Industrierobotern zum Ziel. Erste marktreife Beispiele existieren jedoch bereits. Der intelligent industrial work assistant, kurz iiwa , der Firma KUKA etwa, der zum Beispiel beim Verschrauben von Getrieben helfen kann. Mensch und Roboter wechseln sich an zwei verschiedenen Getrieben ab, ölen die Gewinde und kontrollieren die Festigkeit der Schrauben.

Eine der neuesten Innovationen, deren Markteinführung auf der Hannover Messe 2015 stattfinden wird, ist YuMi, ein kollaborativer Roboter der Firma ABB . Mit seinen zwei Armen macht er manchmal den Eindruck, als würde er tanzen . Ohne Zweifel eine der komplexesten kollaborativen Beschäftigungen der Menschheit. Bis dahin ist es für die Automaten wohl noch ein weiter Weg. Aber der Anfang scheint gemacht.

Erleben und diskutieren Sie gemeinsam mit Spitzenvertretern aus Wissenschaft, Industrie und Politik zukunftsweisende Innovationen aus der Robotik im Forum Industrial Automation auf der HANNOVER MESSE.