Erweiterte Robotersteuerung mit NHC12 in der Smart Factory

Am Forschungsstandort SmartFactory-KL werden mehrere Roboter eingesetzt, um industrielle Automatisierung zu erforschen und zu demonstrieren. Ziel des Projekts war es, einen Roboter zu integrieren, der nicht nur mit klassischen Robotersprachen, sondern auch über moderne Hochsprachen und grafische Programmierumgebungen gesteuert werden kann, um adaptive und intelligente Funktionen zu unterstützen. Zur Erreichung dieses Ziels entschied sich SmartFactory-KL für den kollaborativen Roboter NHC12 von Yaskawa, der sowohl klassische Roboteraufgaben als auch flexible Rechenprozesse auf einem integrierten Edge-System ausführen kann.
SmartFactory-KL ist eine reale Modellfabrik zur Demonstration aktueller und zukünftiger Produktionstechnologien. Die Integration eines Roboters mit Hochsprachenunterstützung und autonomer Funktionsausführung entsprach dem Ziel, digitale Referenzarchitekturen für die Smart Factory weiterzuentwickeln.

Technische Lösung: NHC12-Cobot mit integrierter Edge-Rechenleistung
Der NHC12 ist ein kollaborativer Roboter mit einer Traglast von bis zu 12 kg und hochauflösender Drehmomentmessung, zertifiziert für die sichere Mensch-Roboter-Kollaboration ohne Schutzzäune. Im Gegensatz zu klassischen Industrierobotern, die überwiegend mit proprietären Sprachen wie INFORM programmiert werden, erlaubt der NHC12 die Steuerung über grafische Programmiersprachen sowie verbreitete Hochsprachen wie Python oder C++.

Ein im Robotercontroller integriertes, NVIDIA-basiertes Edge-Computing-Modul ermöglicht es, Anwendungen wie KI-gestützte Bildverarbeitung direkt auf dem Roboter auszuführen, ohne externe Rechner einzubinden. Die Rechenleistung erlaubt es, parametrierbare Funktionen („Skills“) autonom im Robotersteuerungssystem auszuführen. Dadurch können Aufgaben flexibel und in Echtzeit auf Basis von Sensordaten, etwa aus der Bildverarbeitung, angepasst werden.

Gründe für die Auswahl der Lösung
SmartFactory-KL entschied sich für den NHC12 aufgrund der Kombination aus kollaborativen Sicherheitsfunktionen, flexiblen Programmiermöglichkeiten und integrierter Rechenleistung. Die Möglichkeit, den Roboter über Hochsprachen anzusteuern und Applikationslogik direkt im Controller zu integrieren, eröffnet neue Ansätze für adaptive Automatisierung und die Einbindung in Smart-Factory-Referenzarchitekturen.

Die integrierten Sicherheitsfunktionen, wie die kraft- und momentensensitive Steuerung, können innerhalb der Skills genutzt werden und ermöglichen eine direkte Zusammenarbeit mit Menschen, etwa bei Pick-and-Place-Aufgaben oder bei der Werkstückübergabe, ohne zusätzliche Schutzeinrichtungen.

Implementierung und Integration
Die Integration des NHC12 in die Testumgebung von SmartFactory-KL wurde durch bestehende Erfahrungen mit Yaskawa-Robotern erleichtert. Große Teile der Roboterfunktionen konnten bereits vor der physischen Lieferung mithilfe eines digitalen Zwillings in der Simulation entwickelt werden.

Nach der Installation wurde das System auf internationalen Fachmessen präsentiert. Dazu gehörte eine Vorführung auf der Hannover Messe 2025 vom 31. März bis 4. April 2025 auf dem Messegelände in Hannover sowie die offizielle Produkteinführung auf der Automatica im Juni 2025 in München als Bestandteil einer Produktionszelle.

Die Kombination aus digitaler Vorentwicklung und schrittweiser Inbetriebnahme verkürzte die Inbetriebnahmezeit und ermöglichte eine frühzeitige Validierung des Roboters im realitätsnahen Fabrikumfeld.

Ergebnisse und Nutzen
Konkrete Leistungskennzahlen werden in der Fallstudie nicht genannt. Dennoch lassen sich mehrere objektive Vorteile ableiten:

Diese Eigenschaften unterstützen die Ziele von SmartFactory-KL, indem sie ein flexibles, adaptives Robotersystem demonstrieren, das den Prinzipien der Smart Factory entspricht.

Zitate
Michael Klos, General Manager Robotics Division bei Yaskawa Europe, erklärte, dass die Zusammenarbeit mit SmartFactory-KL dazu beiträgt, neue Robotiktechnologien praxisnah zu validieren und ihren Nutzen im Kontext digitaler Smart-Factory-Konzepte zu bewerten.
Benjamin Blumhofer von SmartFactory-KL betonte, dass die Integration des NHC12 in die Referenzarchitektur das Smart-Factory-Konzept durch eine reale Anwendung weiter konkretisiert habe.

www.yaskawa.com