Hier wird’s mobil

Vordefinierte Wege und starre Prozesse: Das wird es in einer Fabrik der Zukunft nicht mehr geben. Mobile Einheiten ziehen in die Produktionshallen ein. Denn nur wenn eine Produktion flexibel ist, kann sie schnell reagieren. Und genau darauf wird es ankommen. Immer mit dem Ziel vor Augen, mithilfe von Mobilität eine extrem wandlungs­fähige Fertigung im industriellen Maßstab zu ermöglichen. Denn Kunden verlangen Individualität.

Das Lieblingsmüsli ohne Rosinen zusammenstellen? Geht schon lange. Auf Schuhe warten, die vor unseren Augen nach unseren Wünschen gefertigt werden? Auch das wird möglich. Und ein grünes Auto mit Sport­sitzen, roten Nähten, gemusterten Innenverkleidungen und Elektromotor? Die Nachfrage nach individuellen Produkten beeinflusst selbst die großen Fertigungslinien im Automobilbau. »Wenn ich heute eine Automobilproduktion auf ein neues Modell umstellen will, dauert das aktuell Wochen. Mit Mobilität und modularer Fertigung kann ich innerhalb von Minuten Dinge umkonfigurieren«, sagt der deutsche Wissenschaftler der Informatik und Robotik Prof. Dr. Wolfram Burgard.

Das KUKA Konzept zum sogenannten Matrix-­Rohbau ist ein Beispiel dafür. In der Matrix-­Produktion prägen einzelne Roboterzellen das Bild in der Halle. Über eine frei programmierbare Logistik der Bauteile sind sie miteinander verkettet. Jede Zelle ist flexibel konfigurierbar. Zwischen den Zellen fahren Autobauteile auf fahrerlosen Transportfahrzeugen, sogenannten Automated Guided Vehicles (AGVs), hin und her, um bearbeitet zu werden. Etwas zu transportieren und etwas zu produzieren wird bewusst voneinander getrennt. Das ermöglicht kürzere Produktzyklen und ein vielfältiges Produktportfolio. »Lasse ich Mobilität in meine Werkshalle einziehen, brauche ich in einer Produktion von morgen viel weniger Platz, ich spare Kosten und bin vor allem viel flexibler«, fasst Burgard, der an der Albert-­Ludwigs-­Universität Freiburg die Arbeitsgruppe für Autonome Intelligente Systeme leitet, die Vorzüge zusammen.

Diese Entwicklungen führen zu einem radikalen Umdenken. Suchmaschinen ergänzen die Suche nach »schnell und flexibel« automatisch um ein »Hauptsache«. Haupt­sache schnell und flexibel. Was die Gesellschaft seit Jahren beschäftigt, schlägt sich jetzt auch in den Werkshallen nieder. Die Bundesregierung sieht in einem Artikel über die intelligente Fabrik den entscheidenden Erfolgsfaktor darin, dass die Fertigung eines individuellen Produkts – beispielsweise ein rotes Etui für den Kunden mit eingelegtem USB-Stick – nicht aufwendiger sei als das immer gleiche Teil aus der Serienproduktion. »Alles muss möglichst wenig Kosten ver­ursachen. Es ist ein enormer Konkurrenzdruck, der da stattfindet. Um mithalten zu können, braucht es effektive Lösungen. Sie wollen am Ende die Flexibilität von einer manuellen Produktion und die Effektivität von einer roboterbasierten Produktion haben. Stellen Sie sich vor, dass zwei Bauteile bereits während des Transports von einer Arbeitsstation zur nächsten zusammengeschraubt werden. Das spart enorm viel Zeit. Und dafür braucht es Mobilität«, erklärt Burgard die Zusammenhänge.

Mobilität als entscheidender Faktor

Ein Bestandteil der wandlungsfähigen, flexiblen Fabrik der Zukunft werden also mobile Robotersysteme sein, die Werkstücke nicht nur transportieren, sondern auch bearbeiten und dabei mit dem Menschen direkt zusammen­arbeiten können. Mobile Einheiten werden Roboter im Vorbeifahren mit anderen Werkzeugen ausstatten und es den Robotern ermöglichen, kurzfristig neue Tätigkeiten auszuführen oder andere Werkstücke zu bearbeiten.

Eine Branche, die mit am meisten von Mobilität profitieren wird, ist die Logistikbranche. »Mobilität ist da einer der entscheidenden Faktoren. Ganz einfach, weil in diesen großen Hallen ständig Produkte von irgendwelchen Regalen zu Packstationen gebracht werden müssen. Der Mobility-Experte Dominik Jäkle vom Schweizer Automatisierungsunternehmen Swisslog sagt: »Mit mobilen Lösungen in der Logistik können wir ganz viel erreichen. Fest am Hallenboden verschraubte Geräte werden zunehmend aus der Produktion verschwinden. Vielmehr braucht es einzelne Elemente, die schnell und einfach aufgebaut werden können – und die die Produktion morgen an einer anderen Stelle unterstützen als heute. Dazu kommt noch, dass Fertigungsabläufe auf diese Weise ohne Aufwand erweitert werden oder ganze Anlagen viel besser umziehen können.«

Fest steht: Ein am Boden verschraubtes Förderband funktioniert äußerst zuverlässig und ist sehr effektiv. Es ist aber auch äußerst unflexibel. Ganz verschwinden wird es aus den Industriehallen wohl nicht. Aber mobile Plattformen werden Einzug halten, um schnell und flexibel jeden Kunden individuell bedienen zu können.