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ezogen wird. Dieser Computerwelt
wird Leben eingehaucht, etwa durch
die Arbeiter in der Produktion und ihr
Handeln. Diese Modelle sind hochkomplex,
bleiben jedoch ein Grundgedanke.
„Eine realistische Abstrak tion
ist keine Kopie der Realität. Die ist
sehr viel komplexer“, betont Slusallek.
Im Computer könne nicht alles bis ins
letzte Detail – also bis in den atomaren
oder gar subatomaren Bereich –
dargestellt werden.
SIMULATION IST WIE
FOTOGRAFIE:
EIN BESTIMMTER
BILDAUSSCHNITT IST
SCHARF GESTELLT
Doch die Abbildung im Rechner muss
genau genug abstrahiert werden, sodass
die Ergebnisse stimmen. Im Simulator
wird also ein Ausschnitt der
echten Welt abgebildet. „Man kann
das anhand des Beispiels der Fotografi
e illustrieren. Der Fotograf stellt
jenen Ausschnitt scharf, der ihm am
wichtigsten ist. Das können die Berge
im Hintergrund oder die Menschen im
Vordergrund sein“, sagt Ilja Radusch
vom Fraunhofer-Institut FOKUS in
Berlin.
Oder am Beispiel der Sturmwarnung:
Um etwa Windgeschwindigkeit zu simulieren,
muss nicht jedes Luftmolekül
erfasst werden, aber der Luftdruck,
der bei 90 km/h entstehen
wird und seine Auswirkungen auf
bestimmte Umgebungen. Dessen ungeachtet
ist das Maß der Abstraktion
ein Qualitätskriterium für virtuelle Simulation.
Grundsätzlich gilt: Je detaillierter,
desto besser. Ein weiteres
Schlüsselkriterium für den Erfolg virtueller
Simulation ist, dass vorab die
richtigen Fragen gestellt werden.
In der Robotik fi ndet simulierte Realität
ein noch weites Anwendungsgebiet,
das heißt, es gibt viel zu beforschen
– zumal die Industrieroboter
aktuell eine Krise durchmachen, weil
sie zu unfl exibel sind. Anfang 2016
gab das Mercedes-Werk in Sindelfi n-
gen (Baden-Württemberg) bekannt,
dass dort künftig wieder verstärkt
Menschen statt Roboter arbeiten
würden, da die Maschinen von den
detaillierten Anforderungen einer zunehmend
individualisierten Fertigung
schlichtweg überfordert seien. „Diese
Varianz ist für die Maschinen zu viel“,
wird Produktionschef Markus Schäfer
in der „Welt“ zitiert.
VORAUS ZU PLANEN
IST FÜR MASCHINEN
NOCH IMMER
SCHWIERIG
Dieses aktuelle Beispiel zeigt die Defi
zite von Robotern, wie sie heute in
der Montagehalle werken. Sie können
ihre Umwelt nur sehr eingeschränkt
wahrnehmen und auch nicht vorausplanen,
was sich dort abspielen und
der Mensch darin machen wird. „Denken
wir etwa an Menschenmengen in
einer U-Bahnstation, wie sie sich aneinander
vorbeibewegen. Dies sind
hochkomplexe Abläufe und darin ist
der Mensch extrem gut. Wären indessen
heutige Roboter unterwegs, würden
sie vermutlich allesamt stehen
bleiben“, sagt Slusallek. Das DFKI
arbeitet aktuell an einem Forschungsprojekt
auf dem Gebiet der kooperativen
Robotik. Dabei geht es um enge
Kooperation zwischen Mensch und
Maschine, etwa in der Werkshalle.
Bei schweren Arbeiten, wie etwa der
Unterbodenmontage in der Autoproduktion,
verspricht man sich davon
eine Entlastung der menschlichen
Arbeitskraft sowie insgesamt effi zientere
Produktionsprozesse.
ROBOTER SOLLEN
IN ZUKUNFT MIT
MENSCHEN
INTERAGIEREN KÖNNEN
In Zukunft sollen Roboter also nicht
wie bisher allein im Käfi g an der
Assembly Line werken, sondern mit
dem Menschen gemeinsam, Seite an
Seite und dafür müssen sie deutlich
mehr können als bisher. Für die Entwicklung
dieser neuen Robotergeneration
wiederum braucht es simulierte
Realität. „Mit traditioneller Robotik
funktioniert das nicht. Denn soll der
Roboter mit dem Menschen interagieren,
kann er nicht bloß sein Programm
abspulen, sondern muss in der Lage
sein, sich ein genaues Bild seiner
Umgebung zu machen und voraus zu
planen, was der Mensch als nächstes
tun wird“, betont der Experte. Um etwa
folgenschwere Arbeitsunfälle zu verhindern,
müssen die Maschinen
behutsam sein, der Roboterarm darf
dem Menschen beispielsweise etwas
reichen, aber nicht in der Nähe seines
Kopfs hantieren.
IM SUPERMARKT
SCHNELL ZU DEN
GEWÜNSCHTEN
PRODUKTEN FINDEN
Anwendungsgebiete simulierter Realität
fi nden sich mitunter auch für recht
alltägliche Dinge wie etwa ein 3D-Simulationsmodell
zur optimalen Auslegung
und Beschilderung eines Supermarkts.
Dabei werden Daten von
Einkäufern, ihren Wegen und Erfahrungen
à la „wo Nudeln sind, da ist
auch Reis“ gesammelt, gespeichert
und daraus in Kombination mit Umsatzzielen
des Retailers eine optimierte
Raumplanung der Verkaufsfl äche entwickelt.
VIRTUELLE SPIEGELUNG
IM MASCHINENBAU
REDUZIERT
REISETÄTIGKEIT
DER MITARBEITER
Vom Supermarkt in den Anlagenbau:
In Zukunft werden Maschinenbautechniker
nur noch bei sehr schwerwiegenden
Störungen einer Anlage
zum Kunden reisen müssen. Troubleshooting,
Wartungsarbeiten und sogar
Schulungen können künftig über
eine virtuelle Spiegelung der Anlage –
also einer Simulation – durchgeführt
werden. Der Techniker beim Anlagenbauer
in Österreich kann dem Kunden
in Übersee an der virtuellen Anlage
zeigen was zu tun ist, an welchen
Schrauben gedreht werden muss,
um das Problem zu beheben. In der
Automobilindustrie wird schon heute
eine große Anzahl von Tests realitätsnah
simuliert. Das Problem dabei ist:
Simulationen sind zeitintensiv und werden
folglich erst in einem relativ späten
Stadium des Entwicklungsprozesses
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