Yaskawa: Engineering-Tools für Systemintegratoren Übernimmt KI das Engineering von Robotik-Anwendungen?

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Engineering-Tools von Yaskawa unterstützen Systemintegratoren: Motoman NEXT vereint OT und IT, vereinfacht Inbetriebnahme, Simulation und KI-gestützte Bildverarbeitung für adaptive Robotik. Jetzt mit KI!

Auch wenn Tech-Visionäre anderes versprechen – Engineering, geleistet durch Systemintegratoren, wird auf absehbare Zeit immer noch notwendig sein, um Roboter in die industrielle Produktion zu bringen – das gilt sowohl für Industrieroboter, Cobots als auch für zukünftige humanoide Roboter. Aber: als Roboter- und Softwarehersteller können wir den Systemintegrator auf vielfältige Weise unterstützen, um den Aufwand und Komplexität bei Programmierung und Inbetriebnahme von Robotik drastisch zu vereinfachen, zu verkürzen und abzusichern.

Smarte Programmierung von Robotern

Die meisten Roboter und Cobots werden programmiert – die Aufgabenstellung ist bekannt und vorhersehbar. Seit Einführung der Cobots ist auch bei Yaskawa die Programmerstellung und Bedienerführung aller Roboter zunehmend intuitiver und effizienter geworden, z.B. mit dem Smart Pendant mit SmartFrame-Technologie, und Software-Wizards zum Palettieren oder Schweißen. Parametrieren statt Programmieren – das ist smarte Robotik.

Dazu zählt auch die Alternative, Roboter direkt und vollständig aus der vertrauten SPS-Programmierumgebung mit Funktionsbausteinen zu programmieren und zu betreiben. Der Vorteil besteht darin, dass man neben der sowieso vorhandenen Gruppe von SPS-Experten keinen Roboter-Programmierer mehr braucht. Während die SRCI-Schnittstelle primär für die einfache Programmierung und Steuerung von Robotern in der Siemens-TIA-Welt geeignet ist, bietet Yaskawa mit MotoLogix eine noch umfangreichere Funktionalität für eine breite Auswahl unterstützter SPS‑Plattformen und Programmierumgebungen an, die alle auf IEC 61131‑3 basieren, etwa Siemens, Beckhoff, B&R, Rockwell und Codesys.

Adaptive Robotik mit KI

Mit dem Einzug von Bildverarbeitung, Sensorik in Verbindung mit KI lässt sich nun endlich das Konzept einer adaptiven Robotik sicher und wirtschaftlich umsetzen. Das bedeutet: Roboter passen situativ und selbständig an veränderliche Umgebungen oder Bauteilspektren an, ohne dass man Workflows vorher programmieren muss. Große Variantenvielfalt und kleine Losgrößen sind nun kein Show-Stopper mehr. Das ist ein technologischer Game-Changer und ermöglicht auch die wirtschaftliche Automatisierung von Aufgaben, bei denen die Hand-Auge-Koordination des Menschen gefragt war oder die bisher als schwer oder zu aufwendig zu programmieren waren.

KI im Engineering

KI am Arbeitsplatz –  der neue Standard 

Produkt-Plattform für adaptive KI-Robotik

Mit Motoman Next hat Yaskawa auf der Automatica im letzten Jahr eine vielbeachtete integrierte KI-Robotik-Plattform auf den Markt gebracht. Damit einher gehen aber auch die notwendigen Tools, die einem Systemintegrator einen sicheren und wirtschaftlichen Einstieg in die Welt der adaptiven Robotik geben, die den Einsatz von Bildverarbeitung, Sensorik und KI beinhaltet.

Die Motoman Next Robotersteuerung unterstützt weiterhin klassische Programmierlogik, die eine perfekte Integration in Automationsumgebungen mit SPS, Feldbus, Greiferansteuerung oder auch Safety ermöglicht – das ist OT (Operational Technology), die Welt der Signale. Software-Entwickler aus der IT und Bildverarbeitung hingegen arbeiten in der Welt der Daten, mit Tools und Methoden der IT – Linux, Docker-Container, Services. Dazu liefert bei Motoman Next die eingebaute Nvidia Jetson Orin CPU/GPU die notwendige Rechenpower. Motoman Next ist also eine Plattform, die beide Welten (OT und IT) integriert. Für den Systemintegrator hat das entscheidende Vorteile.

Mit vorbereiteten Services, wie die automatische kollisionsfreie Bahnplanung, reduziert er den Programmier- und Inbetriebnahme-Aufwand von Roboteranwendungen dramatisch. Mit dem Machine Vision Service konfiguriert er jede Art von 2D/3D-Bildverarbeitung auf einfache Weise. Auf der offenen Nvidia-Linux-Plattform kann er neuronale Netze zur Bilderkennung leicht auf die Robotersteuerung hochladen, so dass im späteren Roboter-Betrieb ein externer PC ganz entfallen kann.

Offline-Simulation und Digitaler Zwilling

Software-Engineering- und Simulationstools (Digitaler Zwilling) sind etabliert zum Planen, Programmieren, Inbetriebnehmen und Betreiben automatisierter Roboter-Anlagen. Dabei sollte man jedoch im Auge behalten, welche dieser Tools für die jeweilige Anwendung pragmatisch und wirtschaftlich einsetzbar sind, ohne stattdessen einen Technologie-Overkill zu produzieren.

Engineering-Tools von einschlägigen Anbietern als auch vom Roboterhersteller sind bei Systemintegratoren eingeführt, werden jedoch immer besser und einfacher zu bedienen und unterstützen oft schon eine teilautomatisierte Programmerstellung mit Wizards oder KI-basierten Programmierfunktionen. Mit dem neuen YNX Robot Simulator kommen Motoman-Next-Features der adaptiven Robotik hinzu, wie automatische kollisionsfreie Bahnplanung oder virtuelle Kameras. Motoman Next unterstützt ebenfalls Nvidia-Toolchains wie IsaacSIM und Sim2Real, womit Roboter und neuronale Netze sicher und kosteneffizient in virtuellen Umgebungen entwickelt, trainiert und getestet werden können.

Vom Proof of Concept zur erfolgreichen Installation

Die innovative Welt der IT-Robotik lebt heute von Hochsprachen-Code, Open-Source, Communities wie ROS2, und ist es gewohnt, an Aufgabenstellungen mit schnellen Mock-Ups heranzugehen. Motoman Next greift diese Herangehensweise auf und überträgt sie auf eine solide Plattform eines weltweit führenden Roboterherstellers, mit der man über den Proof-of-Concept hinaus alle weiteren Schritte zu einer sicher und wirtschaftlich erfolgreichen Produktlösung im Feld gehen kann.

Engineering-Leistungen einfach, effizient, wirtschaftlich umsetzen

In der Robotik brauchen wir Systemintegratoren, die den Weg von der OT zur IT mitgehen, die ihre Wertschöpfung und ihr Geschäftsmodell überdenken können, und die mutig genug sind, mit neuer Technologie auf neue Kunden zuzugehen. Als Roboterhersteller ist es unsere Aufgabe, das Technologie-Risiko für Systemintegratoren abzusichern, und sie dabei zu unterstützen, ihre Engineering-Leistungen einfach, effizient, wirtschaftlich umsetzen zu können.