Roboter: Anlernen statt programmieren

Das junge Unternehmen, 2017 aus der TU Dresden ausgegründet, sorgte mit seinen Innovationen auf der Hannover Messe schon mehrfach für Furore. Zu seinen Kunden gehören mittlerweile namhafte Industriekonzerne, wie Infineon und Volkswagen. Mit dem TracePen wird die Technologie nun auch für den Mittelstand verfügbar. "Wir sind sehr stolz darauf, denn der TracePen ist das erste in größeren Stückzahlen verfügbare Produkt von Wandelbots", sagt CEO Christian Piechnick. "Wir haben hart dafür gearbeitet. Dabei war es unser Anspruch, den Kunden nicht nur Genauigkeit, Zuverlässigkeit und Haltbarkeit zu bieten, sondern vor allem auch Benutzerfreundlichkeit."

Bisher war das Programmieren von Robotern Expertensache – unflexibel, kostenintensiv und langwierig. Fast 75 Prozent der Kosten für den Einsatz eines Roboters entfielen auf Anpassung oder Neuprogrammierung der Software, um den Roboter einen neuen oder veränderten Prozessschritt ausführen zu lassen. "Der Zugang zu Automatisierung von Prozessen durch Roboter war dadurch vor allem großen Unternehmen vorbehalten", erläutert Christian Piechnick. "Mit der Einführung des TracePen ist das Vergangenheit." Auch Unternehmen, die kleine Losgrößen produzieren oder aus anderen Gründen Produktionsprozesse häufig verändern, eröffnet Wandelbots damit völlig neue Möglichkeiten zur Effizienzsteigerung. Denn mit dem TracePen können selbst Laien Roboter für eine Tätigkeit anlernen. Dazu führt der Bediener mit dem drahtlosen TracePen in seiner Hand den zu erlernenden Weg ("Pfad") dem Roboter ganz einfach direkt am Werkstück vor. Diese Bewegung wird durch die Software von Wandelbots nahezu zeitgleich in der zum Produkt gehörigen App visualisiert. Der Nutzer kann den Pfad dann am iPad intuitiv und im Submillimeterbereich weiter verfeinern.

Dabei kann applikationsspezifisch definiert werden, ob sich der Roboter von Punkt zu Punkt, linear oder kreisförmig zwischen den festgelegten Punkten bewegen soll. Durch eine integrierte Gelenksteuerung kann der Anwender die einzelnen Robotergelenke direkt beeinflussen. Er kann zudem einen spezifischen Sicherheitsbereich festlegen, in dem es dem Roboter erlaubt ist, zu agieren. Entspricht der Pfad den Anforderungen an den Prozessschritt, überträgt der Bediener der App diesen an den Roboter. Die Software von Wandelbots übersetzt dazu den Pfad in die jeweilige roboterspezifische Programmiersprache. Wenige Sekunden später kann der Roboter damit beginnen, die neu "erlernten" Bewegungen am zu bearbeitenden Werkstück präzise auszuführen.

Besonderer Clou: Der erlernte Prozessschritt kann einfach auf weitere Roboter anderer Hersteller übertragen werden. Diese Möglichkeit gab es in der Automatisierungswelt bisher nicht, setzt doch jeder Roboterhersteller auf seine eigene proprietäre Programmiersprache. Die App von Wandelbots tritt nun an die Stelle der Programmierexperten. Das lohnt sich nicht nur für Industriekonzerne, sondern auch für kleine und mittelständische Unternehmen, denen es zukünftig den Einsatz von Robotern ermöglichen soll. So hat Wandelbots kürzlich gemeinsam mit dem renommierten 5G Lab der TU Dresden den Einsatz von Industrie 4.0-Technologien in einigen kleinen und mittelständischen Unternehmen erfolgreich erprobt. "Die Beispiele zeigen: Robotik und Automatisierung sind jetzt auch für Kleinunternehmen und Mittelständler ein relevantes Thema. Der TracePen senkt die Investitionskosten deutlich und macht es so auch für Unternehmen dieser Größe erstmalig richtig attraktiv, sich mit Robotik zu beschäftigen. Damit eröffnen sich neue Märkte.", sagt Piechnick.

Einsatzmöglichkeiten für den TracePen sieht Wandelbots vor allem für bahngeführte Applikationen wie Schweißen, Entgraten, Kleben oder Sprühen. In ersten Pilotprojekten mit namhaften Automobilherstellern konnte das Unternehmen bereits unter Beweis stellen, dass der Wechsel zu einem neuen Prozessschritt unter Verwendung des TracePens 70 mal schneller gelingt als mit herkömmlicher Programmierung – und dies bei einer Kostenreduktion um bis zu 90 Prozent. Durch diese erhebliche Effizienzsteigerung wird der Einsatz von Robotern auch für Industrien, Unternehmen und Unternehmensgrößen sinnvoll, die bisher die hohen laufenden Kosten gescheut haben.

Die Produkteinführung begleitet Wandelbots mit einer Serie von Webinaren zu den ursprünglichen Terminen der Messe "automatica" (17.06. bis 20.06.2020). Aufgrund der Corona-bedingten Verschiebung der Messe erfolgt die Vorführung dieser Technologie nun digital; Interessenten können sich auf der Website von Wandelbots für eines der Webinare registrieren. Demonstriert werden eine Klebeapplikation mit einem Roboter des Herstellers Universal Robots sowie ein Entgratvorgang mit einem Roboter von ABB.

Wandelbots ist eine Ausgründung aus der Technischen Universität Dresden. Gegründet hat das Unternehmen Christian Piechnick zusammen mit fünf Doktoranden der TU Dresden 2017. Die Unternehmsgründung basierte auf der Idee seiner Frau Maria Piechnick, intelligente Kleidung zur Steuerung von Robotern einzusetzen. Sie schrieb zu der Zeit ihre Doktorarbeit zum Thema Wearables. Heutiges Kernprodukt des Hochtechnologie-Unternehmens ist ein intuitives Anlernsystem für Roboter, bestehend aus einer Software und einem intelligenten teaching device – dem TracePen. Das Funktionsprinzip: Ein Mensch führt einem Roboter mit dem TracePen direkt am zu bearbeitenden Werkstück den späteren Bewegungsablauf des Roboters vor. Die Sensoren im TracePen erfassen die Abläufe in Echtzeit und übertragen sie an die von Wandelbots entwickelte komplementäre Software auf dem iPad, wo sie bearbeitet, gespeichert und zur Steuerung des Roboters genutzt werden. Anschließend erzeugt die App den roboterspezifischen Code und exportiert ihn auf den Controller des Roboters. Das Unternehmen beschäftigt ein internationales Team von über 70 Experten am Hauptsitz Dresden.