Wissenschaftliche Auseinandersetzung zum Thema Robotik in der Bildung von Karl-Uwe Schmelzer:

Automatisierung, Digitalisierung und Vernetzung sind, ganz im Sinne von Industrie 4.0, die Schlagworte der modernen Arbeitswelt. Der Einsatz von Robotern ist hier nicht mehr wegzudenken. Aus diesem Grund müssen Arbeitnehmer auf die damit verbundenen Herausforderungen vorbereitet werden und lernen die neuen Techniken anzuwenden. Zunächst stellt die Robotik für viele Arbeitnehmer*innen ein Schreckgespenst dar, welches den eigenen Arbeitsplatz bedroht, indem die menschliche Arbeit überflüssig wird.

Diese Befürchtung ist allerdings häufig nicht besonders konkret, denn viele der heutigen Arbeitnehmer*innen und insbesondere der aktuell Arbeitssuchenden, haben bisher kaum Berührungspunkte mit dieser neuen Technik gehabt. Aus der direkten Arbeit mit dem Roboter ergibt sich so, dass diese nicht, wie in unseren kühnsten Befürchtungen, vollständig selbstständig und ohne jeden menschlichen Einfluss handeln. Der Roboter muss mit Befehlen programmiert werden und seine Tätigkeit durch einen Menschen überwacht werden. Es können Berührungsängste abgebaut werden und ein Interesse für weitergehende Fortbildungen geweckt werden. Weiterhin stellt die Robotertechnik für die weltweite Industrie einen deutlichen Fortschritt dar. Aufgrund des so begründeten verstärkten Einsatzes von Robotern müssen auch Arbeitnehmer*innen dazu in der Lage sein diese zu steuern oder sich zumindest schnell in die Steuerung eines eingesetzten Modells einzuarbeiten. Gerade im Bereich der Berufe, die durch die Digitalisierung von Substituierbarkeit betroffen sind, schaffen Weiterbildungen und Qualifikationen in der Robotik neue personelle Kompetenzen für zukunftssichere Jobs.

Die Steuerung eines Roboters ist keine unbeherrschbare Kunst, sondern lässt sich aus wenigen Gesetzmäßigkeiten herleiten. So können Roboter sich überwiegend nur innerhalb eines begrenzten, definierten Raumes bewegen und nur definierte Aufgaben ausführen. Die Definition dieses Raums bzw. der Aufgaben lässt sich durch den geübten Arbeitnehmer innerhalb eines definierten Zeitrahmens erledigen. Nicht zuletzt stellt die Fähigkeit Roboter zur Erfüllung von Arbeitsaufträgen zu programmieren eine besonders geschätzte Kompetenz dar. Industrieunternehmen müssen ihre Mitarbeiter derzeit weiterqualifizieren oder den jeweiligen Arbeitsplatz neu besetzen, damit die Produktion nicht durch den Einsatz der neuen Techniken unterbrochen wird.

Laborroboter stellen ein gutes Beispiel dar, um industrielle Prozesse abzubilden. So können Gegenstände automatisch gegriffen und platziert werden. Mit wenigen Handgriffen ist der Roboterarm umgebaut, um bei der Montage von Bauteilen zu dienen, oder einfache Pick & Pack-Prozesse durchzuführen. Dabei besitzen sie eine gravierenden Vorteil gegenüber den Industrierobotern. Sie müssen wegen ihrer relativ kleinen Antriebs- und Aktorkräfte sowie der geringen Rotationsgeschwindigkeiten nicht zwingend eine Einhausung haben. Dabei können Lernende nah am Gerät arbeiten, wodurch das Begreifen (im Sinne des Wortes) deutlich in den Vordergrund tritt.

Hohe Priorität hat eine einfach zu bedienende Steuerungssoftware, die beispielsweise im WYSIWYG (What You See Is What You Get) – Verfahren zu bedienen ist. So können auch Anfänger schnell in die Möglichkeiten und Handhabung eingewiesen werden. Hierbei programmieren die Lernenden am Bildschirm die Bewegungen und Aktionen, die der Roboter ausführt. Durch das sogenannte „Teaching“ müssen weder komplexe Algorithmen berechnet werden, noch müssen vielfältige Maschinenbefehle erlernt sein, um Prozesse zu programmieren und zu steuern. Auf dieses Wissen aufbauend können dann komplexere Verfahren, wie das CAM (Computer Aided Manufacturing) zum Einsatz kommen.

Programmoberfläche CProg von Commonplace Robotics mit Maschinenprojektdatei eines Igus Roboters.

Im Video wird die Bewegung gezeigt, die vom Roboter zwischen einer Rollenbahn, die als Zuführung von Packstücken dient, und einer Europalette als Ablagefläche, ausgeführt wird. Die Bewegungen werden in zuvor erwähntem WYSIWYG-Verfahren programmiert. In die Programmoberfläche lassen sich Zusatzobjekte integrieren; wie hier im Beispiel die Rollenbahn und Europalette. Dadurch wird das visuelle Programmieren deutlich vereinfacht und lässt sich gut nachvollziehen.