Robotik-Programmierung Robotik-Software als Gamechanger für mehr Effizienz

Anbieter zum Thema

BlackBerry Deutschland GmbH

PSI Software SE | Business Unit Discrete Manufacturing

BE-terna GmbH

iTAC Software AG

Betriebs- und Werkleiter stehen vor der Herausforderung, die Resilienz und Leistungsfähigkeit der Robotik im Produktionsumfeld zu erhöhen. Ziel ist es, dass alle Produktionsabläufe präzise ineinandergreifen und der Shopfloor kontinuierlich und mit niedriger Latenz funktioniert. Folgender Überblick verdeutlicht das Lösungspotenzial eines Echtzeitbetriebssystem, das in der Lage ist, Roboterfunktionen und -anwendungen durch eine industrietaugliche Robotik-Software zuverlässig und präzise zu steuern.

Für Werks- und Betriebsleiter ist die effiziente und hochpräzise Fertigung oberstes Ziel. Reibungslose Prozesse ohne Verzögerungen, Fehler und Effizienzeinbußen sind der Schlüssel für Produktivität und Wirtschaftlichkeit. Doch gerade bei Hochgeschwindigkeitsanwendungen in industriellen Fertigungs- und Montagelinien haben auch nur geringste Timing-Variationen gravierende Folgen. Produktionsfehler und drastisch sinkende Effizienzraten sind die unvermeidliche Konsequenz. Die Ursache sind minimale, aber folgenschwere Verzögerungen – sogenannter Jitter. Deren Auswirkungen manifestieren sich in fehlerhaften, nicht mehr verwendbaren Produkten sowie einem spürbaren Rückgang der Gesamteffizienz und Produktivität. Für Produktionsverantwortliche ist die Beherrschung dieser Herausforderung von allergrößter Bedeutung.

Präzisionskompass: Die Rolle des Echtzeitbetriebssystems

Die Lösung liegt in einer leistungsfähigen Echtzeit-Betriebssystemarchitektur für Robotikanwendungen. Moderne RTOS (Real-Time Operating System), wie BlackBerry QNX, ermöglichen eine neue Stufe an Präzision bei der Steuerung von Hochgeschwindigkeitsabläufen in der Fertigung – frei von Verzögerungen oder Ineffizienzen. Im Rahmen einer deterministischen Echtzeit-Ausführung werden zeitkritische Vorgänge priorisiert und auf die Mikrosekunde genau mit anderen Prozessen abgestimmt und synchronisiert. So lassen sich selbst feinste Bewegungen von Industrierobotern, Förderbändern oder Montagearmen millimetergenau steuern. Diese Fähigkeit zur exakten Prozesskontrolle ist der Schlüssel zu einer nie dagewesenen Produktivität, Qualität und Effizienz.

Ein wesentlicher Faktor für reibungslose Abläufe ist die intelligente Aufgabenplanung und Kontrolle der Prozessorauslastung durch das RTOS. Kritische Fertigungsoperationen erhalten dabei absoluten Vorrang. Dadurch lassen sich Engpässe, Wartezeiten und Ineffizienzen von vornherein vermeiden. Der Durchsatz in der gesamten Fertigung erhöht sich signifikant, da alle vorhandenen Systemressourcen optimal und bis an ihre Belastungsgrenze ausgelastet werden können. Zugleich wird der Energieverbrauch durch die hocheffiziente Verwaltung der Rechenleistung auf ein Minimum reduziert. Produktionsverantwortliche profitieren von erheblichen Kosteneinsparungen bei Strom und Infrastruktur.

Robotik-Software um Ausfallzeiten zu minimieren und Effizienz zu maximieren

Die extrem schnellen Boot- und Reaktionszeiten sind ein weiterer großer Pluspunkt der RTOS-Architektur im industriellen Umfeld. Produktionsumgebungen und Fertigungslinien können nach ungeplanten Ausfällen, Neustarts oder auch geplanten Wartungsarbeiten innerhalb von Sekundenbruchteilen wieder voll anlaufen – und das auf höchstem Präzisionsniveau. Selbst nach schwerwiegenden Systemabstürzen stellt die robuste und ausfallsichere RTOS-Software den Betrieb schnell wieder her, ohne dass die hochgenaue Steuerung und Synchronisation der verschiedenen Robotersysteme und Komponenten beeinträchtigt wird. Die Anlagenverfügbarkeit und der nahtlose Weiterbetrieb sind essenziell für kontinuierliche Fertigungsabläufe ohne teure Ausfallzeiten.

Durch die Kombination aus deterministischer Echtzeit-Leistung, intelligenter Ressourcensteuerung, Fehlertoleranz und Ausfallsicherheit lassen sich mit einem RTOS völlig neue Effizienzlevel in Robotikanwendungen realisieren. Die enormen Kosten durch Verzögerungen, Ausfallzeiten, Produktionsfehler und Ausschuss werden massiv gesenkt. Gleichzeitig erhöht sich die Produktivität und Wirtschaftlichkeit signifikant. Ein nachhaltiger Wettbewerbsvorsprung ist die logische Konsequenz für Unternehmen, die frühzeitig auf diese Systeme setzen.

Doch die enge Integration und Zusammenarbeit von Robotik und Mitarbeiter-Expertise gemäß der Vision der Industrie 5.0 ist die nächste große Herausforderung. Bei der Kooperation von Mensch und Maschine sind hohe Sicherheitsstandards, Zuverlässigkeit und millimetergenaue Präzision in den Ablaufsteuerungen zwingend erforderlich. Nur mit modernen Echtzeitbetriebssystemen als technologische Basis lassen sich diese extrem hohen Anforderungen erfüllen. Ihre deterministische Ausführung und präzise Ablaufsteuerung ermöglichen die reibungslose Synchronisation und Orchestrierung aller Komponenten und Vorgänge. Höchste Sicherheit für Mensch und Maschine geht so Hand in Hand mit Produktivität.

Die nächste Evolutionsstufe der Robotik, Robotik-Software und Produktion

Produktionsverantwortliche müssen sich bei der Auswahl ihrer Systeme daher konsequent auf höchste Industriestandards und modernste Architekturen fokussieren. Nur solch ausgefeilte Lösungen garantieren die geforderte Präzision, Sicherheit und Effizienz für die Smart Factory der Zukunft und Industrie 5.0. Das Zusammenspiel industrietauglicher Robotik-Software und leistungsstarker Hardware bildet die unverzichtbare Basis für eine neue Dimension der Produktivität und Agilität.

Echtzeitbetriebssysteme legen ein solides Fundament für die nächste Evolutionsstufe der Robotik und Produktion. Für einen langfristigen, nachhaltigen Wettbewerbsvorsprung sind moderne, leistungsfähige Echtzeitbetriebssysteme der entscheidende Faktor in einer smarten und immer stärker vernetzten Welt der Industrieproduktion.tb

Der Autor Grant Courville ist Vice President Products & Strategy bei BlackBerry QNX.