Das Robotergehirn sammelt Daten

3D-Lichtbogendrucker und Lasersysteme gehören zu den großartigen Erfindungen der Neuzeit. Das Berliner Forschungsbündnis „iLaP“ geht den nächsten revolutionären Schritt und stattet die Maschinen mit künstlicher Intelligenz aus.

Man stelle sich vor: Der Karosseriebauer zeigt seinem Roboter-Kollegen mit dem Finger, wo die Schweiß- oder Lötnaht entlang laufen soll. Der Kopf am Roboter – ausgestattet mit Sensorik und Kameras – denkt mit: Er sieht, dass die Spaltgröße zwischen Autodach und Seitenteil variiert. Er registriert Krümmungen, Kurven und Materialunterschiede der Oberflächen. Er weiß sein Werkzeug „Licht“ optimal einzusetzen. Dabei fühlt er auch die Temperatur während des Bearbeitungsprozesses und minimiert deren Schwankungen. Am Ende sind Autodach und Seitenteil zusammengefügt – schneller, sauberer und präziser als von Menschenhand gemacht. Das ist die Vision des Berliner Forschungsbündnisses iLaP.

Ein Roboter beim Schweißen

Ein Roboter beim Schweißen.

Thossaphol-iStock

Die vom Bundesforschungsministerium geförderte Wachstumskern-Potenzial-Initiative „intelligente Laser- und Lichtbogensysteme“ will kleinen und mittleren Unternehmen der Branche den Eintritt ins digitale Produktionszeitalter erleichtern. Mit dem Roboter-Kollegen Hand in Hand zu arbeiten, sollte ebenso einfach sein wie das Bedienen eines Smartphones, sagt Projektkoordinator René Plewa. Konkret geht es dem iLaP-Bündnis um die teilautonome Materialbearbeitung durch Schweißen, Fügen, Beschichten und additive Fertigung unter Einsatz von Lichtwerkzeugen.

Kein leichter Weg

Bis der Roboterkopf so schnell und klug reagieren kann wie der von berufserfahrenen Fachleuten sei es ein sehr beschwerlicher Weg, so die einheitliche Erkenntnis der acht Bündnispartner aus Wirtschaft und Wissenschaft. Kürzlich trafen sich die Projektmitglieder zu einem Statusseminar. Ihre Diskussion gipfelte in einer beinahe philosophischen Betrachtung der sogenannten vierten industriellen Revolution. Alle Welt redet von Industrie 4.0., aber wer weiß wirklich genau, was dahinter steckt? Das Forschungsbündnis iLaP kann fachlich beurteilen, was es bedeutet, den Maschinen Intelligenz einzuhauchen. Für ein funktionierendes Robotergehirn müssen riesige Datenmengen gesammelt und gleich den Synapsen eines menschlichen Gehirns untereinander verknüpft werden, damit es (teil)autonome Entscheidungen treffen kann.

Anders gesagt: Die künstliche Intelligenz der Laser- und Lichtbogensysteme generiert sich aus ihren Datenbanken. Die iLaP-Bündnispartner arbeiten unter anderem an möglichen Strategien zur entsprechenden Datenaufbereitung und -verwertung, um sowohl sich als auch ihren Kunden einen technischen Vorsprung gegenüber Wettbewerbern zu verschaffen.

Experte  Mensch

Eine Versuchsschweißanlage etwa oder Simulationsmodelle mit integrierter Fehlererkennung sollen Daten erzeugen, die miteinander verschränkt ein „Prozesswissen“ wachsen lassen. Aus jedem Bearbeitungsprozess heraus entstehen neue Informationen, die sich in die Datenbank einfügen. Ein Datenmanagement muss dafür sorgen, dass der Roboterkopf aus den gesammelten Informationen sein Wissen generiert, das er zur Arbeit heranziehen kann – ähnlich dem menschlichen Gehirn, das intuitive Entscheidungen auf der Basis gesammelter Erfahrungen trifft.

So gesehen sind die iLaP-Partner Pioniere, wenn es darum geht, Laser- und Lichtbogenanlagen mit künstlicher Intelligenz auszustatten. Die meisten Werkzeuge für die Industrie 4.0 würden gerade erst erfunden, meint Bündniskoordinator René Plewa. Damit nicht genug. Man müsse sie stets weiterentwickeln. „Man“ steht für den Experten „Mensch“. Der sei auch in der digitalen Zukunft an gewissen Schnittstellen unentbehrlich, sind sich die Bündnispartner einig.

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