Robotik und Automation

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Was ist Robotik und Automation?

Ein alter Menschheitstraum

Schon lange träumte die Menschheit von vollautomatisierten Maschinen und Robotern, die alle schweren, eintönigen und gefährlichen Arbeiten übernehmen. In den letzten Jahren wurden in diesem Gebiet enorme Fortschritte erzielt, aber die attraktiven Beispiele aus Science-Fiction-Filmen und -Romanen werden noch lange Zukunftstraum bleiben. Die stürmische Entwicklung der Mikroelektronik und Mechatronik hat aber inzwischen viele Anwendungen der Robotik und Automation in Industrie und Haushalt möglich gemacht, die vor zwanzig Jahren noch unerreichbar fern schienen. Weltweit versehen inzwischen über 1 Million Industrieroboter ihren zuverlässigen Dienst in der Produktion. In den letzten Jahren erobern die Roboter Zug um Zug neue Bereiche im Haushalt, in der Medizin, im Service und im Unterhaltungsbereich. Daneben hat eine große, ständig wachsende Anzahl von automatisierten Maschinen „Made in Germany“ seit Jahrzehnten weltweit ihren festen Platz in den Werkshallen.

Hart arbeitende, intelligente Sklaven

Ein Roboter ist eine Maschine, die selbständig bestimmte Aufgaben erfüllen kann. „Robota“ bedeutet in der slawischen Sprache so viel wie „Frondienst leisten“, also Sklavenarbeit. Dies steht für ständig wiederkehrende, stupide Aufgaben genauso wie für Menschen lebensgefährliche Einsätze.

Industrieroboter

Hochentwickelte Maschinen, meist mit universeller Bewegungsfähigkeit im Raum. Eingesetzt werden sie in der industriellen Produktion. Industrieroboter werden meist für wiederkehrende feste Bewegungsabläufe programmiert. Sie sind typischerweise nicht mit Sensoren und Intelligenz für eine eigenständige Bewegungssteuerung ausgestattet.

Serviceroboter

Eine Maschine, die teilweise oder vollständig autonom „Dienstleistungen“ durchführt. Diese beinhalten den Dienst am Menschen (Handreichungen, Operationen, Unterhaltung), Wartungs- und Reinigungsarbeiten (Staubsaugen, Fensterputzen, Rasenmähen, Kanaluntersuchungen) sowie Überwachungs- und Transportaufgaben (Mobile Roboter, Mess- und Inspektionsroboter). Viele Serviceroboter können sich selbständig bewegen und besitzen Sensoren für die Vermeidung von Kollisionen und zur autonomen Bewegungssteuerung.

Automation: Bits bringen Massen in Bewegung

Maschinen und Anlagen werden heute von Rechnern kontrolliert. Dies beginnt bei kleinen Ablaufsteuerungen, setzt sich fort bei der Steuerung von Werkzeugmaschinen und Produktionseinrichtungen mit Standard-Industriesteuerungen und erreicht seine Spitze in der Steuerung von komplexen, vernetzten Produktionslinien mit vielen Einzelkomponenten, unterschiedlichsten Rechnern und Netzwerken. Dabei ist die reine Steuerung der Funktion oft nur Nebensache. Komfortable Bedienung und Visualisierung sind wichtige Punkte bei der Entwicklung. Eine Schlüsselfunktion nimmt die Software ein, die den harten Anforderungen von Echtzeit und Multitasking sowie den jeweiligen Sicherheitsanforderungen genügen muss. Mit ausgereiften Entwicklungskonzepten, einer sorgfältigen Programmierung und ausgefeilten Testverfahren muss eine möglichst 100%-ige Funktion der Software gewährleistet werden.

Interessante Herausforderungen

Der Reiz der Robotik und Automation für den Ingenieur liegt insbesondere im interdisziplinären Zusammenspiel verschiedenster technischer Bereiche wie Mechanik, Elektronik, Informatik, Mess- und Sensortechnik, Bildverarbeitung, Antriebs-, Steuer- und Regelungstechnik sowie Positioniertechnik. Durch den ständig wachsenden Automatisierungsgrad in der Industrie werden auch in Zukunft immer mehr gut ausgebildete Ingenieure für die Aufgabenbereiche der Steuerung von Maschinen, Anwendungen von Industrierobotern und die Entwicklung der neu aufkommenden Serviceroboter benötigt. Zahlreiche Firmen in der Region bieten interessante Arbeitsplätze für Absolventen des Studiengangs Robotik und Automation an.