KI.FABRIK BAYERN: Die skalierbare flexible Manufaktur

Individuell, flexibel und innovativ: Die Produkte, die sich in Zukunft verkaufen werden, lassen sich nicht mehr auf Basis bestehender Fabrikkonzepte fertigen. In dem Leuchtturmprojekt KI.FABRIK am MIRMI der Technischen Universität München (TUM) geht es deshalb unter anderem darum, Produktionshallen in skalierbare und flexible Manufakturen umzubauen.

„Flexibilität erhöhen“ lautet das Motto des Leuchtturmprojektes KI.FABRIK. Aktuelle Fabriken kommen aus Zeiten der großen Stückzahlen und der Programmierung, in denen der Roboter eine spezielle Aufgabe perfekt und beliebig oft ausführen kann. Für die vielen immer kleinteiliger werdenden Anforderungen durch verschiedene Kunden ist es jedoch nicht mehr möglich, diese Programmierarbeit auch weiterhin zu leisten. Deshalb wird sich die Fabrik wandeln. „Um spezialisierte, individuelle und häufig mechatronische Produkte zu vertretbaren Kosten konstruieren und schnell herstellen zu können, ist eine skalierbare flexible Manufaktur nötig“, ist Prof. Klaus Bengler von der Technischen Universität München (TUM) überzeugt. Diese Fabrik der Zukunft zu schaffen ist das Kernziel des Forschungsprojektes KI.FABRIK.

KI.FABRIK: Die Produktion der Zukunft mit digitalem Zwilling, Roboterarm und Softwareplattform

Selbstlernende Roboter, digitale Zwillinge der Produkte und künstliche Intelligenz spielen Schlüsselrollen in dem bis 2030 laufenden Hightech-Projekt. Die technologische Basis bietet neben dem digitalen Datenabbild der Produktion der Roboterarm „Panda“ des Technologieunternehmens Franka Emika sowie eine entsprechende Softwareplattform. Die Auswahl der Technik und Plattform begrenzen also noch die Einsatzgebiete des Roboters. Doch bietet das nach Ansicht von KI.FABRIK-Projektleiter Prof. Bengler die Möglichkeit zukünftige Lösungen exemplarisch darzustellen. So sieht das „Skill-Konzept“ vor, dass die Fähigkeiten des Roboters auf andere Systeme übertragbar, also plattformunabhängig sind. Der Roboter ist etwa heute schon fähig, über weiter Strecken mit Experten via Teleoperation zu kommunizieren, dessen Arm ist sogar in der Lage, zu fühlen. Zudem weicht er Kollisionen aus und lernt selbst. Ausgestattet mit einem Schlüssel am Greifer findet der Roboterarm selbständig den richtigen Winkel und die richtige Position, um den Schlüssel in den Schlitz zu stecken. Sämtliche Fähigkeiten stehen über eine Softwareplattform (Cloud) auch anderen Robotern zur Verfügung. Dieser Skill lässt sich auf vergleichbare Aufgaben in der Getriebemontage übertragen. „Der Roboter trainiert selbständig und transferiert sein Wissen“, so Prof. Bengler.