Aachen: Aktionstage „Aachen 2025“: Mensch und Maschine rücken näher zusammen

Aachen : Aktionstage „Aachen 2025“: Mensch und Maschine rücken näher zusammen

Es ist ein bisschen so wie auf dem Holodeck der 60er-Jahre „Science-Fiction“-Serie Raumschiff Enterprise. Man betritt einen Raum, in dem eine virtuelle Welt dargestellt wird. Es ist vergleichbar mit 3D-Kinofilmen, nur, dass man dabei nicht einfach auf eine Leinwand starrt, sondern durch diese dreidimensionalen Bilder hindurch laufen kann.

Ein paar Knöpfe gedrückt und es erscheint ein Auto — in realistischer Größe. Die ein wenig verschwommene Darstellung und nicht zuletzt das Gewicht der 3D-Brille auf der Nase erinnern daran, dass das, was man sieht, nicht da ist — es ist nur eine Abbildung, virtuelle Realität in der „Aix-Cave“.

„Cave“ steht für „Cave Automatic Virtual Environment“, übersetzt heißt das „Höhle, in der automatisiert virtuelle Realität abgebildet wird“. Der Zusatz „Aix“ steht für Aachen, und ist sozusagen der Eigenname der im IT-Center der RWTH stehenden „Cave“. Sie ist eine Art begehbarer Quader, der aus Leinwänden und einem Glasboden besteht. Mit Videoprojektoren werden die dreidimensionalen Bilder in diesen Quader hinein projiziert.

An dem Aktionswochenende „Aachen 2025“, am 24. und 25. September, wird sie der Öffentlichkeit zugänglich gemacht: Besucher der Themenparks „Produktion“ und des Themenparks Arbeiten (Vorstellung in der Zeitung am 2. Juli) können nach Voranmeldung und in Kleingruppen selbst eintauchen in die Welt, die es nicht gibt. Auch wie weit die Forschung in Punkto Produktion ist, und wie diese in zehn Jahren mit einiger Wahrscheinlichkeit den Standard unseres Alltags bestimmt, wird von verschiedenen Instituten der RWTH und der FH Aachen vorgestellt.

Was die Forschung in diesem Bereich ausmacht ist die Idee einer neuen industriellen Revolution: Industrie 4.0. Modernste Informations- und Kommunikationstechnik soll dabei mit Produktionstechnik verzahnt werden — es ist eine Verschmelzung von intelligenten Maschinen mit hochentwickelten Herstellungsprozessen. In Zukunft wird nicht nur schneller produziert, sondern auch persönlicher.

Die Fabrik der Zukunft

Die „Aix-Cave“ könnte bereits einen Einblick in die Möglichkeiten geben, die sich dem Menschen in der Zukunft beim Einkauf bieten könnten. Schon jetzt kann man in der „Aix-Cave“ ein Auto in Originalgröße darstellen. Läuft man durch das 3D-Bild des dargestellten Wagens, ändert sich das, was man sieht: anstelle der Außenansicht ist da das Lenkrad, das Amaturenbrett, der Getränkehalter zwischen Fahrer- und Beifahrersitz.

Beim Kauf eines Neuwagens könnte die hologrammartige Innenansicht des Wagens der Moment sein, in dem man sich dafür entscheidet, vielleicht doch auf den Getränkehalter zu verzichten. Oder ihn weiter vorne anbringen zu lassen — oder sich doch für ein rotes Lenkrad anstelle eines schwarzen zu entscheiden.

Derzeit dient die „Aix-Cave“ noch als Simulator für wissenschaftliche Forschung. Ideen und Berechnungen auf dem Papier begegnen in der Umsetzung nicht selten Problemen, die zuvor nicht bedacht wurden. Durch die probeweise virtuelle Umsetzung in der „Aix-Cave“ können Fehler erkannt und behoben werden.

Aber auch Unternehmen können hier anfragen und sich bei der Strukturierung ihrer Arbeitsflächen beraten lassen. „Beispielsweise kann bei der Planung einer Fabrikhalle simuliert werden, ob für Mensch und Maschine beim Herstellungsprozess genug Raum vorgesehen wird“, sagt Professor Torsten Wolfgang Kuhlen vom Visual-Computing-Insitute der RWTH Aachen.

Denn eines scheint die Zukunftsforscher an den Aachener Hochschulen zu vereinen: „Mensch und Maschine werden näher zusammenrücken“, sagt Markus Obdenbusch aus der Abteilung Steuerungstechnik und Automatisierung des Werkzeugmaschinenlabors (WZL) der RWTH. Ein Bereich der Forschung im WZL beschäftigt sich mit der Entwicklung von sogenannten Kollaborationsrobotern und ihrer Zusammenarbeit mit Menschen.

Solche Entwicklungen können auch Ängste hervorrufen. Was ist beispielsweise mit den Arbeitsplätzen, wenn der Mensch durch günstigere und womöglich fehlerfreie Arbeit der Maschinen ersetzt wird? „Auch in der Zukunft wird die Produktion und die Montage nicht ohne den Menschen denkbar sein“, sagt Obdenbusch. Zum einen gebe es eine Verlagerung von Arbeit, zum anderen „rückt der Mensch in den kommenden Jahren immer mehr ins Zentrum von Produktion“.

Es sei das kreative Moment, der Intellekt, der in der Lage ist Sachen zu erfinden, „das können Maschinen einfach nicht leisten“. Obdenbusch ist überzeugt, dass auch in zehn Jahren die Arbeit in den Produktionsunternehmen nicht weniger Wert sei, sondern lediglich einfacher werde. „Maschinen können schwer heben, Elemente drehen und wenden, so dass der Mensch keine unangenehme Haltung annehmen muss, um einen bestimmten Bereich des entstehenden Produkts zu bearbeiten.“ Bei der Autoreparatur müsste der Mechaniker sich beispielsweise nicht mehr mit dem Rollbrett unter den Wagen schieben oder an der Hebebühne über Kopf arbeiten. „An den Robotern kommt man künftig nicht vorbei“, sagt Obdenbusch.

Bisher seien Mensch und Maschine im Arbeitsprozess oft noch getrennt, durch einen Zaun oder sogar im Raum. In zehn Jahren werde das nicht mehr so sein. Die Bedienung werde benutzerfreundlicher und an die Verwendung von Apps und intuitiv bedienbaren Benutzeroberflächen angepasst. Wie wichtig aber der Mensch auch in zehn Jahren noch sein wird, und wie weit die Entwicklung von Kollaborationsrobotern ist, das möchte Obdenbusch in einem Vortrag und mit einer Führung durch das WZL vorstellen.

Die intelligente Maschine

„Für die Forschung sind zehn Jahre in der digitalen Zeitrechnung ein Sekundenbruchteil“, sagt Tobias Meisen vom Institut für Informationsmanagement und Maschinenbau (IMA) der RWTH. Er verweist dabei auf die Entwicklung von Smartphones, die noch keine zehn Jahre alt ist. Seitdem die schlauen Telefone auf dem Markt sind wurden Apps programmiert, Benutzeroberflächen revolutioniert und die Möglichkeit entwickelt, Suchanfragen einfach in das Handy zu sprechen.

„Maschinen werden uns in Zukunft Hinweise geben, was wir bei der Produktion zu beachten haben, aber auch in anderen Lebensbereichen“, sagt Meisen. Und so wie der Mensch gelernt hat, dem Hinweis der elektronischen Stimme des Navigationsgerätes im Auto zu folgen, dass die Landstraße an der kommenden Ausfahrt trotz Geschwindigkeitsbegrenzung und höherer Kilometerzahl der schnellere Weg ist, weil man ansonsten auf ein Stauende trifft, so werde der Mensch auch in der Zukunft den Hinweisen intelligenter Maschinen folgen, die unsere Zukunft anhand möglicher Handlungsoptionen vorausberechnen.

In der Produktion ermöglichen intelligente Maschinen und Arbeitsprozesse, dass der Kunde während der Herstellung Änderungen anfordern kann. „In Zukunft wird man dem Autobau live im Internet zusehen können“, sagt Meisen. Und: „Intelligente Roboter werden einen weit größeren Einfluss auf unser Leben nehmen als bisher.“ Wie groß dieser Einfluss in zehn Jahren sein wird und wo die Grenzen der künstlichen Intelligenz liegen, das will Meisen bei „Aachen 2025“ vorstellen.

Der 3D-Druck

Nicht nur im Hightech Bereich werde in Zukunft anders produziert, sondern auch was kleinteiligere Produkte angehe, sagt Professor Thomas Ritz vom Mobile Media und Communication Lab der FH Aachen. Der 3D-Drucker gehört für die Wissenschaftler zweifellos zum Lebensstandard des Menschen der Zukunft: „Die Produktionsanleitung wird online bestellt und das Produkt dann selbst hergestellt.“ Die Frage sei nur, wo der Drucker dann stehe. Vergleichbar mit der Entwicklung des Fotodrucks, könnte auch der 3D-Druck nur einen kurzen Einzug in das eigene Arbeitszimmer finden.

Die Regel könnte wie beim Fotodruck eine günstige und unkomplizierte Lösung im Drogeriemarkt sein. Produkte wie Spielfiguren von Brettspielen, Ersatzteile oder Brillengestelle könnten dann sogar den eigenen Wünschen entsprechend gedruckt werden. Die Mensch-Ärgere-dich-nich-Figur könnte etwa aussehen wie ein Pirat. „Es gibt aber gewisse Parameter, die dabei eingehalten werden müssen“, sagt Ritz. Beispielsweise dürfe die Nase des Mensch-Ärgere-dich-nicht-Piraten nicht so spitz sein, dass man sich daran verletzen könne.

Dass der Einzelhandel an der schnellen Eigenproduktion oder dem wachsenden Onlinehandel zerbrechen wird, daran glaubt der Wissenschaftler nicht. Daran, dass das Einkaufserlebnis kundenorientierter wird, schon. Hier gibt es eine Schnittstelle des Themenparks „Produktion“ mit dem des Themenparks „Einkauf“ (Vorstellung am 16. Juli). Am „Aachen 2025“-Wochenende wird die Produktion eines Brillengestells durch den 3D-Drucker präsentiert.

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