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Dezember 07, 2020

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Automatisierung: Fünf Beispiele aus der Praxis, die einst reine Science-Fiction waren
Automatisierung: Fünf Beispiele aus der Praxis, die einst reine Science-Fiction waren

Von der Science-Fiction zur Realität

Eine ganze Reihe von Technologien, die wir heute im Alltag ganz selbstverständlich benutzen, wurde ursprünglich durch Science-Fiction inspiriert. Die Schöpfer von Star Trek waren in den 1960ger Jahren die ersten, die sich ein Universum mit automatischen Schiebetüren und Mobiltelefonen vorstellten, und das Konzept der Videotelefonie kam bereits in Metropolis vor, dem Klassiker dieses Genres aus dem Jahr 1927. Und in der Fertigung?

Bei der Lösung komplexer Fertigungsprobleme können wir alle ein wenig Inspiration gebrauchen. Ein Rückblick auf heute Alltägliches, das man früher nur aus Sci-Fi-Büchern und -Filmen kannte, ist eine großartige Möglichkeit, das kreative Denken anzuregen und geläufige Probleme in der Fertigung aus einer neuen Perspektive zu betrachten.

Selbstreplizierende Roboter

In seiner 1955 erschienenen Kurzgeschichte „Autofab“ beschreibt der Autor Philip K. Dick eine Welt, die von selbstreplizierenden Robotern dominiert wird, welche ohne Unterlass arbeiten und die Ressourcen des Planeten erst monopolisieren und schließlich erschöpfen. In der FANUC-Produktionsanlage in Oshino, Japan, sind selbstreplizierende Roboter bereits Realität – allerdings haben sie im Gegensatz zur literarischen Vorlage wesentlich positiver Auswirkungen auf unser Leben.

In dieser Fabrik, die im bedienerlosen „Lights-out“-Modus betrieben wird, stellen Roboter in jeder 24-Stunden-Schicht 50 neue Roboter her und können bis zu 30 aufeinanderfolgende Tage lang ohne Eingreifen des Menschen der Erfüllung ihrer Aufgabe überlassen werden. Die Roboter kümmern sich um alle Aspekte der Produktion, von der Zulieferung von Teilen über die Montage und Produktprüfung bis hin zu Verpackung und Versand.

Übermenschliche Kräfte

Die Rüstung von Iron Man hat schon seit ihrem ersten Erscheinen in der Comicreihe „Tales of Suspense“ im Jahr 1963 Kultcharakter. Dieser „Anzug“ erhöht Tony Starks Hubkraft um etwa das 85-Fache.

Heute bieten moderne Exoskelette Arbeitern in Fabriken und Lagerhäusern jene Superkräfte, die sie benötigen, um bis zu acht Stunden pro Tag ohne körperliche Überlastung oder Verletzungen Lasten zu heben und zu transportieren. Mit dem neuen Guardian XO von Sarcos Robotics, einem batteriebetriebenen Exoskelett, fühlt sich für den Benutzer beispielsweise eine Last von 45 kg wie nur etwa 2 kg an. Sensoren im Brust- und Schulterbereich helfen dem Roboter dabei, sich an den Körper des Benutzers anzupassen und auch sein Gewicht aufzufangen, falls er stolpert, um Unfälle durch Ausrutschen und Stürzen zu vermeiden.

Ein Anzug zum Abheben

Mit seiner Rüstung Iron Man Mark II verfügt Tony Stark alias Iron Man über einen Anzug, der es ihm erlaubt, mit Überschallgeschwindigkeit zu fliegen. Seit 2016 hat sich der Erfinder und Unternehmer Richard Browning der Entwicklung einer diesem Vorbild möglichst getreuen, praxistauglichen Alternative verschrieben – herausgekommen ist ein zum Patent angemeldeter, düsengetriebener Jetsuit, der Menschen bis dahin ungeahnte Flugmöglichkeiten eröffnet.

Sein Start-up-Unternehmen Gravity bietet maßgeschneiderte Jetsuits sowie zweitägige Trainingsprogramme für jene an, die zu den wenigen ausgebildeten Jetsuit-Piloten auf dieser Welt gehören möchten. Gravity-Anzüge kommen derzeit nicht in industriellen Anwendungen zum Einsatz, doch in Lagerwesen und Logistik, aber auch in der Flugzeugwartung, könnten sie bald Einzug halten.

Paralleluniversen

In der Netflix-Serie „Stranger Things“ wird ein dystopisches Paralleluniversum gezeigt, das „Schattenwelt“ oder einfach „die andere Seite“ (orig.: „the Upside-Down“) genannt wird. In der wirklichen Welt existiert natürlich nichts dermaßen Furchteinflößendes, doch es gibt tatsächlich Ähnlichkeiten zwischen dem Konzept von Paralleluniversen und dem so genannten „Digital Twinning“.

Ein digitaler Zwilling ist die digitale Nachbildung eines physischen Prozesses, Produkts oder Geräts, die es Entwicklungsingenieuren erlaubt, Simulationen durchzuführen, noch bevor das untersuchte Konstrukt tatsächlich in physischer Form vorliegt. Ähnlich wie in einem Paralleluniversum können Forscher digitale Zwillinge einsetzen, um festzustellen, was bei der Entwicklung und Nutzung der fraglichen physischen Einheit schiefgehen könnte. Digitale Zwillinge kommen derzeit in einer Reihe von Anwendungen in den Bereichen Designentwicklung und Bauwesen zum Einsatz.

Lichtschwerter

Aus dem Science-Fiction-Klassiker „Star Wars“ kennen wir Lichtschwerter, die mythischen Kultwaffen der Jedi-Ritter : Leuchtende Klingen aus Licht, die so hochenergetisch sind, dass sie selbst Metall wie Butter durchschneiden.

Tatsächlich haben industrielle Plasmaschneider ähnliche Eingenschaften. Plasma, auch als der vierte Aggregatzustand der Materie bekannt, wird erzeugt, indem man die Atome eines Gases dazu bringt, Elektronen aus der Atomhülle abzuspalten. Dieser Vorgang wird als Ionisierung bezeichnet und ist auch für das Leuchten von Plasma verantwortlich. Da Plasma elektrisch leitend ist, kann es große Strommengen in ein Zielmaterial leiten und dieses so stark erhitzen, dass es durchschnitten wird.

Da zwei magnetisch in Form gehaltene Plasmaröhren beim Überkreuzen keinen Widerstand erzeugen sondern sich einfach gegenseitig durchdringen, ist es leider immer noch nicht möglich, mit Plasmaschneidern epische Lichtschwert-Duelle zu veranstalten. Für eine ganze Reihe von Anwendungen in der Metallbearbeitung eignen sich diese Geräte jedoch perfekt.

Diese Beispiele zeigen, dass Dinge, die wir vielleicht momentan für unmöglich umsetzbar halten, schon in naher Zukunft zum Standard für Fertigungsprozesse werden können. Es gibt keine einfache Möglichkeit, vorherzusagen, welche die nächste futuristische Idee mit praktischem Potenzial sein wird - bleiben Sie also bezüglich Innovationen in der Automatisierung immer auf dem neuesten Stand, indem Sie dem Knowledge Hub von EU Automation gelegentlich einen Besuch abstatten.

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