Roboter und Software: der Zukunft das Herz der Fabrik

Fortschrittliche Robotik und die wachsende Rolle von Software in der Industrie haben einen prominenten Platz im Strategieplan des Maschinenherstellers AWL bekommen. Daniël Bottema, Leiter Forschung und Entwicklung, arbeitet mit seinem Team an einer vollständig automatisierten Fabrik, die größtenteils auf diesen Technologien basiert.

Von: Dimitri Reijerman

Bottema, der auf der WoTS über die Fabrik der Zukunft sprechen wird, hat aus gutem Grund viel in der Forschungsabteilung von AWL zu tun. Er sagt, dass Unternehmen wie AWL innovativ sein müssen, um Kundenwünsche erfüllen zu können: „Wir hören immer öfter von unseren Kunden: Wir sind nicht mehr an zwei oder drei Maschinen interessiert, sondern wollen unsere Fabrik komplett automatisieren. Dann geht es tatsächlich um eine vollständige Automatisierung, einschließlich der damit verbundenen Logistik."

Obwohl Arbeitsplätze im Laufe der letzten Jahrzehnte aufgrund von Mechanisierung und Automatisierung verschwunden sind, sagt Bottema, dass für AWL-Kunden heutzutage der Mangel an qualifiziertem Personal ein Problem sei. „Viele unserer Maschinen werden nach Polen, Ungarn, Tschechien und in die Slowakei geschickt", sagt der F&E-Manager. „Dort leben jetzt 56 Millionen Menschen, innerhalb von 30 Jahren werden dies 8 Millionen weniger sein. Im Jahr 2017 gab ein Drittel der tschechischen Unternehmen an, nicht wachsen zu können und Aufträge ablehnen zu müssen, weil sie keine Mitarbeiter mehr finden könnten. Deutschland hat die niedrigste Arbeitslosenquote seit 1980 und in den USA will man in den kommenden Jahren 3,5 Millionen Fabrikarbeitsplätze besetzen. Bei mindestens 2 Millionen wird dies nicht funktionieren."

Darüber hinaus ist der Einsatz von Robotern in modernen Fabriken, auch in Niedriglohnländern, bereits selbstverständlich. „In China gibt es bereits 63 Roboter auf 10.000 Arbeitnehmer. In drei Jahren werden das 150 sein. Die Robotisierung wird dort stark vorangetrieben und es wird auch immer einfacher. Wir sehen auch in den USA ein jährliches Wachstum von 15 Prozent", sagt Bottema.

‘Software is eating the world’
AWL, das rund 700 Mitarbeiter beschäftigt, kann mit seiner 25-köpfigen Forschungs- und Entwicklungsabteilung diese Nachfrage nach einer automatisierten Fabrik erfüllen. Und die Softwareentwicklung spielt dabei eine dominierende Rolle. „Bei AWL sind viele Menschen mit Erfahrung im Werkzeugbau beschäftigt, also mit einem mechatronischen Ansatz. Aber innerhalb von 25 Jahren haben wir uns in ein Softwareunternehmen verwandelt. Das sehen wir bereits in meiner F&E-Abteilung: 80 Prozent von dem, was wir entwickeln, ist softwarebasiert. Die anspruchsvollsten Dinge, die wir entwickeln, betreffen die Software, um Roboter zu steuern oder Maschinen intelligenter zu machen."

In Bezug auf die dominierende Rolle von Software im Geschäftsleben weist der F&E-Manager auf einen Aufsatz des Internetunternehmers Marc Andreessen hin. 2011 schrieb er im Wall Street Journal den berühmten Satz „Why Software is eating the world (Warum Software die Welt aufisst)". „Dieser Prozess wurde in den vergangenen zehn Jahren von Unternehmen wie Google und Uber umgesetzt. Wir sind in den nächsten zehn Jahren an der Reihe", sagt Bottema. „Wir beschäftigen auch immer mehr Softwareentwickler. Wir haben jetzt Frontend-Entwickler unter den Mitarbeitern. Vor ein paar Jahren kannten wir diesen Begriff noch nicht.“

Modulare Fabrik der Zukunft
Die F&E-Abteilung von AWL sieht die Fabrik der Zukunft als integriertes Ganzes auf Basis eines modularen Konzepts. Bottema: „Zum Beispiel schauen wir uns das Bin-Picking an. Normalerweise werden Teile von einem Mitarbeiter aus einer Kiste genommen und in eine Form gelegt. Das werden wir auch automatisieren. Dafür brauchen wir Vision-Technologie, damit ein Roboter weiß, was er aus der Kiste nehmen und präzise in die Form legen muss."

„Außerdem arbeiten wir an self driving vehicles (selbstfahrenden Fahrzeugen). Diese Fahrzeuge haben ihre eigene Intelligenz und können so ihren Weg finden. Damit wollen wir die gesamte Logistik in einer Fabrik automatisieren. Denken Sie an die Karren, die in den Lagerhäusern von Amazon herumfahren", sagt Bottema. „Auch kollaborative Roboter (Cobots) sind interessant. In der Vergangenheit waren Menschen und Roboter streng voneinander getrennt. In Zukunft wird sich die Zusammenarbeit zwischen Mensch und Roboter verändern. Diese Interaktion muss natürlicher werden und das ist mit diesen Cobots möglich."

Sicherheit ein Aspekt der Aufmerksamkeit
In einer vollautomatisierten Fabrik ist Cyber-Sicherheit ein noch wichtigeres Thema, bestätigt der F&E-Manager. Hier kommt der modulare
Aufbau der AWL-Vision wieder zum Vorschein: „Wir wollen kleine Legosteine bauen und verwenden. Ein Block ist beispielsweise ein Schweißprozess oder ein Teil der Logistik. Indem man diese Module klein hält und über eine einfache Schnittstelle kommuniziert, sollte das Risiko des Scheiterns geringer sein."

„Was die Cyber-Sicherheit betrifft, tragen wir viel dazu bei, unsere Maschinen sicher zu machen. Dafür nutzen wir die gleiche Technologie wie die Bankenwelt. Es ist noch ein langer Weg, denn die IT wird zunehmend mit der OT verwoben. Wir sprechen immer öfter mit der IT-Abteilung unseres Kunden. Das war in der Vergangenheit nicht nötig", sagt Bottema.

Trotz der Tatsache, dass der Aufstieg der Robotik und weitreichende automatisierte Prozesse nicht aufzuhalten scheinen, ist Bottema nicht mit der häufig genannten Aussage einverstanden, dass Roboter massive Arbeitslosigkeit verursachen würden: „Ich glaube das nicht. Ich glaube nicht, dass es so schnell gehen wird, wie die Propheten behaupten. Und in Ländern mit den meisten Robotern ist die Arbeitslosigkeit am geringsten."

Abschließend sagt Bottema, dass er seinem Publikum bei der WoTS drei Dinge mit auf den Weg geben will: Um als Maschinenhersteller bestehen zu können, muss man automatisieren und Software spielt dabei die entscheidende Rolle. Die Tatsache, dass viele Maschinenbauer damit zu kämpfen haben, ist seiner Ansicht nach unvermeidlich. Und schließlich: Eine automatisierte Fabrik wird vielleicht komplexer, aber sie lehrt auch, größer zu denken.