„Die Integration von Hardware ist unsere Secret Source“

ROBOTIK UND PRODUKTION: Was war die Motivation, Nova zu entwickeln – und welche Lücke sehen Sie im Markt, die das Betriebssystem schließen soll?

Martin Wanitschke: Wandelbots wurde gegründet, um die Robotik zu demokratisieren bzw. zugänglicher zu machen. An Automatisierung führt aus verschiedenen Gründen – wie Arbeitskräftemangel, Lieferkettenschwierigkeiten, internationaler Wettbewerb – kein Weg mehr vorbei. Aber die Eintrittsbarrieren sind immer noch viel zu hoch. Denn mit der Anschaffung eines Roboters ist es noch nicht getan. Man braucht mindestens noch einen Endeffektor und eine Programmierung. Und die ist heute nach wie vor meist noch proprietär, das heißt die Anzahl von Menschen, die diese beherrschen, ist unfassbar klein.

Nova soll dieses Silo aufbrechen und jeden Entwickler in die Lage versetzen, einen Roboter zu programmieren. Das soll gelingen über standardisierte Programmiersprachen wie Python, über die Verwendung von 3D-Bildern des Bauteils und von Reinforcement Learning mit künstlicher Intelligenz. Der Roboter wird eher trainiert, als programmiert. Und damit wird es viel einfacher, ihn einzusetzen.

ROBOTIK UND PRODUKTION: Wie unterscheidet sich Nova von Konkurrenzlösungen?

Ein wesentlicher Unterschied ist, dass wir nicht auf ROS setzen. Wir entwickeln unser Produkt nah an den Kundenanforderungen. Die Gründer von Wandelbots haben lange selbst als ROS-Contributer gearbeitet und irgendwann erkannt, dass das in der Industrie vermutlich wenig Anwendung finden wird. Ein Grund ist, dass die Latenz, die die Architektur von ROS-basierten Lösungen mit sich bringt, in der Industrie selten akzeptabel ist, da dort meistens Echtzeitreaktionen gefordert sind. Und dann natürlich weil es eine Community-Lösung ist. Im Automotive-Bereich z.B. muss man schon wissen, wer am Ende verantwortlich ist, wenn etwas nicht funktioniert. Dann brauche ich einen Verantwortlichen, der kommt, um zu reparieren, was nicht funktioniert.

Aber das Potenzial von Roboterprogrammierlösungen ist so groß, das wird kein The-Winner-takes-it-all-Market. Es wird immer unterschiedliche Player geben, die mit unterschiedlichen Lösungen an das Thema Demokratisierung der Robotik herangehen.

ROBOTIK UND PRODUKTION: Wie sieht die Architektur von Nova aus?

Im Moment arbeiten wir mit den großen Roboterherstellern, wie Kuka, Fanuc, Yaskawa, Universal Robots und ABB zusammen. Die Controller dieser Hersteller sind integriert. Damit decken wir 80 Prozent des Marktanteils der installierten Roboter ab. Dann kommt noch die Integration von Sensoren, Greifern und anderer Peripherie hinzu und wir sind sehr schnell in der Lage, eine komplette Zelle auf Basis von Nova zu betreiben.

Mit Nova softwarerisieren wir den Shopfloor und machen Roboter zu einem digitalen Asset in der IT-Landschaft eines Unternehmens. Dazu brauchen wir die Anbindung zur existierenden IT-Infrastruktur, in den allermeisten Fällen läuft das über Cloud-Architekturen. In vielen Fällen treffen wir bei unseren Prospects auf eine Azure-Umgebung, aber wir sind Cloud-nativ. Außerdem bieten wir ein Entwicklerportal, in dem jeder Anwender seine eigene Anwendungs-App bauen kann.

Neben den Nova-Cloud-Instanzen gibt es noch das Operating System und das läuft direkt am Roboter, meist an einem IPC, es kann aber auch an jedem Laptop laufen, der mit dem Roboter verbunden ist, oder sogar direkt in der Cloud. Wir beherrschen alle gängigen Kommunikationsprotokolle. Über die Cloud-Anbindung gibt es die Möglichkeit, alle Roboter über ein Dashboard zu verwalten, und natürlich einen Digital Twin zu erzeugen.

ROBOTIK UND PRODUKTION: Wer sind die ersten Pilotkunden? Welche konkreten Anwendungsfälle wurden umgesetzt?

Wir arbeiten mit Kunden im Greenfield und im Brownfield zusammen. Ein Greenfield-Beispiel ist eine Anwendung bei Schaeffler. Dort ging es zunächst um die Frage, kann ich die Anwendung automatisieren oder nicht? Es sollte ein biegeschlaffes Bauteil mit einem Greifer gegriffen und in eine Form abgelegt werden. Dabei konnte der Roboter das Bauteil – einen Gummiriemen – nicht einfach fallen lassen, sondern musste es vorsichtig in die Form einpassen. Die Simulation des Bauteils war mit bisherigen Simulationsumgebungen schwierig bis gar nicht möglich. Über die Omniverse-Anbindung in Nova haben wir die Zelle im Digital Twin aufgebaut, unsere Reinforcement-Learning-Algorithmen darüber laufen lassen und wussten innerhalb weniger Minuten, lässt sich die Anwendung realisieren, wie hoch ist die Taktzahl, und das bevor auch nur 1€ in eine physische Zelle investiert wurde.

Mit Nova softwarerisieren wir den Shopfloor und machen Roboter zu einem digitalen Asset in der IT-Landschaft eines Unternehmens.
Martin Wanitschke, Wandelbots

ROBOTIK UND PRODUKTION: Welche echten Probleme konnten mit Nova bereits gelöst werden?

Ein Beispiel für einen Brownfield-Ansatz ist eine Anwendung von den Fränkischen Rohrwerken. Einer ihrer Endkunden hatte eine neue Menge von Bauteilen gefordert, die die Verringerung der Taktzeit der bestehenden Anlage von 23 auf 13s bedingte. Wir hatten insgesamt drei Wochen Zeit, das mit dem Kunden zusammen umzusetzen. In der Simulation konnten wir letztendlich eine Taktzeit von 11s erreichen. Anschließend zeigte sich, dass das Sim-to-Real-Gap nur im 10tel-Sekunden-Bereich lag. Nach der Übertragung der Simulation auf die physische Zelle lagen wir bei einer Taktzeit von 11,1s und die Fränkischen Rohrwerke konnten die neuen Anforderungen ihres Endkunden bedienen.

ROBOTIK UND PRODUKTION: Was sind die nächsten Meilensteine für Nova?

So eine Software-Plattform wie Nova ist niemals fertig. Agile Produktentwicklung hat keine harte Roadmap, da zählt nur, was im nächsten Sprint entwickelt wird. Aber alles, was unsere Kunden von uns haben möchten, das bringen wir mit auf die Roadmap. Wir haben ein Team von 15 Leuten, die dafür sorgen, dass die Anzahl der integrierten Roboter steigt. Denn die Integration von Hardware ist unsere Secret Source und je mehr Formfaktoren und neue Kinematiken dazu kommen, desto komplexer wird es natürlich, aber auch desto spannender.

Die Gespräche mit unseren Kunden gehen inzwischen dahin, dass sie Wandelbots Nova als die Standard-Automatisierungsplattform in ihrem Unternehmen etablieren wollen, sodass Nova zentral auf allen Maschinen läuft. Vor allem für die Automotives; sowohl für die OEMs als auch Tier1-, Tier2-Supplyer; ist das relevant.

Wir arbeiten kontinuierlich an der Integration weiterer Robotermarken und -modelle, aktuell z.B. Stäubli. Darüber hinaus verbessern wir die nahtlose Integration von virtuellen Umgebungen und den Übertrag auf die physische Zelle. Wir wollen es nicht nur Anwendern kinderleicht machen, mit Robotern zu interagieren, sondern auch den Millionen Softwareentwicklern da draußen mit Robotik ein neues Betätigungsfeld geben. Insofern ist die kontinuierliche Arbeit an den Entwicklerwerkzeugen und einer tollen Developer Experience ein großes Asset.

Das Interview führte: Frauke Itzerott
Ressortleiterin Robotik und Chefredakteurin ROBOTIK UND PRODUKTION. Hat einen Kollegen, der sich vor humanoiden Robotern fürchtet, kann ihn aber immer wieder beruhigen.