Industrierobotertechnik (1985)

1. Industrieroboter im Konzept der Wirtschaftsentwicklung der DDR. Schon immer waren die Aktivitäten von Partei- und Regierungsführung der DDR darauf gerichtet, mit Hilfe geeigneter Technologien die Produktionsprozesse effektiver zu gestalten. Bisherige Rationalisierungsbemühungen scheiterten jedoch oftmals daran, daß entsprechende Produktionsverfahren nicht in dem erforderlichen Umfang rechtzeitig zur Anwendung kamen und somit die erwarteten kostensenkenden Effekte ausblieben bzw. sich — entgegen der Planung — erst verspätet einstellten. Mit [S. 614]der Mikroelektronik bot sich erneut die Möglichkeit, Produktionsprozesse zu automatisieren. Entsprechend gewann daher ab 1979 relativ plötzlich neben der Elektronischen ➝Datenverarbeitung (EDV) die I. als eine Anwendungsform der Mikroelektronik zunehmend an Bedeutung. 1979 wurden vom Politbüro der SED Grundlagen einer „umfassenden Strategie“ für die weitere Wirtschaftsentwicklung ausgearbeitet. Im Mittelpunkt der sich daraus ergebenden Ziele stand u.a. die „Erhöhung der Effektivität auf allen Gebieten der Volkswirtschaft“ durch den Einsatz neuester Technologien. Nach den Worten Honeckers auf der 11. ZK-Tagung im Dezember 1979 ging es vor allem darum, „in kurzer Frist einen volkswirtschaftlich spürbaren ‚Rationalisierungsschub‘ zu verwirklichen“ (ND 14. 12. 1979, S. 4). Um diesen zu erreichen, wurden u.a. Maßnahmen zur Entwicklung, Produktion und zum Einsatz von Industrierobotern (IR.) beschlossen. Diese sollten den Aufbau und die Anwendung dieser neuen Technologie beschleunigt in Gang setzen. Die zunächst aufgestellten Planungen wurden auf dem X. Parteitag der SED (1981) nicht nur konkretisiert, sondern die in ihm enthaltenen Ziele höhergesteckt. In der auf diesem Parteitag beschlossenen „ökonomischen Strategie der achtziger Jahre“ wurde hervorgehoben, daß man sowohl von der Mikroelektronik als auch von der I. einen wesentlichen Beitrag bei der Lösung der gestellten Aufgaben erwartet: beide sollen die gesamte produktive Basis der gesamten Volkswirtschaft umgestalten. Um vor allem den geplanten Anstieg der Arbeitsproduktivität zu sichern, wurde es für notwendig erachtet, die ursprünglich vorgesehene Anzahl der bis Ende 1985 zu installierenden Roboter von 9.000 auf nunmehr 40.000 bis 45.000 zu erhöhen. Dieses Fünfjahrplanziel wurde schließlich im Gesetz über den Fünfjahrplan 1981–1985 auf 45.000 festgelegt.

2. Zum Industrieroboter-Begriff. In der DDR neigte man zunächst einer relativ enggefaßten Begriffsdefinition zu. Ausdruck hierfür war das ursprünglich festgelegte Fünfjahrplanziel von 9.000 IR. bis 1985 sowie die Angaben über die im Jahre 1980 installierten Roboter. Seit Anfang 1981 vollzog sich jedoch eine Neuorientierung. Als IR. bezeichnet man seitdem „die Gesamtheit von Grundmitteln, die der selbständigen Handhabung von Werkstücken, Werkzeugen und Materialien zur Automatisierung von Haupt- und Hilfsprozessen dienen“ (Die Wirtschaft Nr. 6/1981, S. 21; ähnlich auch die AO über den Aufbau und die Gestaltung einer Datenbank für I., GBl. I, 1981, S. 334). Ein so gefaßter IR.-Begriff macht es möglich, als Roboter nunmehr auch einfache Handhabungsgeräte zu bezeichnen. Er erlaubte jedoch vor allem, das ursprünglich gefaßte Fünfjahrplanziel von 9.000 auf schließlich 45.000 heraufzusetzen, und erklärt zudem den relativ sprunghaften Anstieg des IR.-Bestandes ab 1981.

Eine vom Ministerrat der DDR verabschiedete, unveröffentlichte Studie über den erweiterten Roboterbegriff beschreibt 3 Generationen von Robotern:

1. Generation: Einrichtungen zur selbständigen Handhabung von Werkstücken oder Werkzeugen, die in ihren Bewegungsachsen programmierbar sind. Sie werden für getaktete, sich wiederholende Handhabungsaufgaben eingesetzt. Die meisten der gegenwärtig eingesetzten Roboter gehören dieser Generation an.

2. Generation: Handhabungsgeräte mit ausgeprägter Sensortechnik und vereinfachten Programmierungsmöglichkeiten, die einen programmierten Arbeitsablauf innerhalb bestimmter Grenzen an die gegebenen Tatbestände anpassen können (Einsatzbereiche z.B.: Schweißen, Montage).

3. Generation: Roboter dieser Generation sollen die menschlichen Bewegungen von Armen und Beinen reproduzieren können. Ein Lernsystem soll sie in die Lage versetzen, möglichst viele Operationen zu speichern sowie Entscheidungen ohne direkte Programmaufgabe zu treffen. Als Einsatzbereiche gelten solche, in denen der Mensch nicht ohne Gefahr arbeiten kann: z.B. bei Havarien in Kernkraftwerken und bei Bränden.

3. Steuerungen für IR. Die Steuerung kann als der Sitz der künstlichen Intelligenz des IR. bezeichnet werden. Sie bestimmt die Bewegungen der vom IR. geführten Werkzeuge oder Werkstücke. Nach international üblichem Brauch werden auch in der DDR die IR.-Steuerungen in Punkt-, Vielpunkt- und Bahnsteuerungen unterteilt. Wichtigster Hersteller von IR.-Steuerungen in der DDR ist der VEB Numerik „Karl Marx“ in Karl-Marx-Stadt des VEB Kombinats Automatisierungsanlagenbau in Berlin (Ost). Aus seiner Produktion stammen u.a. die programmierbare Steuerung „PS 2.000“, die freiprogrammierbare Steuerung „IRS 600“ sowie die freiprogrammierbare Bahnsteuerung „IRS 650“. Die „IRS 650“ ist für den Betrieb von maximal 6 Achsen konzipiert. Den eigentlichen Kern der Steuerungen bilden Mikroprozessorsysteme aus dem Kombinat Mikroelektronik Erfurt (Mikroelektronik) bzw. Robotron-Mikrorechnersysteme.

4. IR.-Typen und deren Hersteller. Erste, vor allem mit mikroelektronischen Komponenten ausgerüstete IR. und Handhabungsgeräte wurden u.a. im VEB Sachsenring Automobilwerk Zwickau, im Kombinat Robotron sowie in den Werkzeugmaschinenkombinaten „7. Oktober“ Berlin-Weißensee und „Fritz Heckert“ Karl-Marx-[S. 615]Stadt eingesetzt. Ab etwa 1979 wurden auf regionaler Ebene z.B. in Berlin (Ost) und in Karl-Marx-Stadt spezielle Forschungsinstitute und Betriebe zusammengeschlossen, um gemeinsam an der Entwicklung, der Produktion und dem Einsatz von IR. zu arbeiten. Ferner wurde auf der Grundlage des bereits im Mai 1979 vom Sekretariat des Zentralkomitees (ZK) der SED gefaßten Beschlusses über Maßnahmen zur Entwicklung, Produktion und den Einsatz von IR. Anfang 1980 eine „Entwicklungs- und Anwendergemeinschaft Industrieroboter (EPAG)“ unter der Leitung des Werkzeugmaschinenkombinates „7. Oktober“ gegründet. Weiter richtete man technologische Zentren zur Koordinierung bestimmter Aufgaben sowie zur Beratung von Produktion und Einsatz von Robotern ein (Kammer der Technik [KDT]).

Gegenwärtig reicht die Spanne der in der DDR als IR. bezeichneten Geräte vom einfachsten Handhabungsgerät über ein modular aufgebautes IR.-Baukastensystem bis hin zum freiprogrammierbaren IR. in Gelenkbauweise mit 6 Freiheitsgraden. Es gilt der Grundsatz, IR. in den Anwenderbereichen selbst zu entwickeln und zu produzieren. Als IR.-Produzenten sind u.a. folgende Kombinate bzw. VEB bekannt geworden:

• VEB Robotron-Rationalisierung Weimar mit dem IR. „PHM 3“ (PHM = Programmierbares Handhabungsmittel), einem hydraulisch angetriebenen Einlegeautomaten;
• VEB Berliner Werkzeugmaschinenfabrik (Betrieb im VEB Werkzeugmaschinenkombinat „7. Oktober“ in Berlin-Weißensee) mit dem Roboter „IR 2/S II“;
• VEB Automobilwerke Sachsenring Zwickau (Betrieb im VEB IFA-Kombinat Personenkraftwagen Eisenach) mit dem Beschickungsmanipulator „IR 3 P“;
• VEB Elektromotorenwerke Thurm (Betrieb im VEB Kombinat Elektromaschinenbau Dresden) mit dem Beschickungsroboter „IR 20 NC“ (5 gesteuerte Achsen, davon 3 numerisch);
• Zentralinstitut für Schweißtechnik der DDR Halle mit dem IR.-Baukastensystem „ZIS 995“, das speziell für Schweißarbeiten einsetzbar ist;
• VEB Werkzeugmaschinenfabrik VOGTLAND Plauen (Betrieb im VEB Werkzeugmaschinenkombinat „Fritz Heckert“ Karl-Marx-Stadt) mit dem Manipulator „MP 01“ (speziell für die Werkstückhandhabung an Werkzeugmaschinen) sowie dem Beschickungsroboter „WMR 01“;
• VEB Landmaschinenbau Impulsa Elsterwerda (Betrieb im VEB Kombinat FORTSCHRITT Landmaschinen Neustadt/Sachsen) mit den prozeßflexiblen, freiprogrammierbaren IR. in Gelenkbauweise „IR 10 E“ und „IR 60 E“ (je 5 Freiheitsgrade) sowie
• Wissenschaftlich-Technisches Zentrum des Kombinates Haushaltsgeräte Karl-Marx-Stadt mit dem elektrisch angetriebenen Beschickungsroboter „IR5“ (6 Freiheitsgrade).

5. Tatbestände des Industrieroboter-Einsatzes. 1979 waren in der DDR noch rd. 40 v.H. aller Produktionsarbeiter manuell tätig. In den Montageprozessen mußten sogar fast 70 v.H. aller Arbeiten manuell ausgeführt werden. Es lag daher nahe, mit Hilfe des Einsatzes von IR. und Handhabungsgeräten derartige Arbeitsvorgänge zu verändern. Die mit dem Einsatz solcher Technologien verbundenen Erwartungen sind hoch gesteckt: Beschleunigung des Rationalisierungsprozesses, höhere Effektivität der technologischen Prozesse, Arbeitserleichterung durch den Abbau schwerer und monotoner Arbeiten, Freisetzung von durchschnittlich 2,5 bis 3 Arbeitskräften je Roboter sowie Begrenzung der Amortisation der Kosten je Roboter auf rd. 3 Jahre.

Der Aufruf von Partei- und Regierungsführung, IR. vor allem in den Anwenderbereichen selbst zu entwickeln und einzusetzen, sowie die Forderungen und Verpflichtungen anläßlich des X. Parteitages der SED (1981) führten zu vielfältigen Aktivitäten in den Rationalisierungs- und Produktionsbetrieben der Industriekombinate. Viele Beispiele zeigen, daß gegenwärtig der Eigenbau von Robotern in Betrieben und Kombinaten dominiert. Das Bestreben, durch Entwicklung, Produktion und Einsatz eines oder mehrerer IR. einen Rationalisierungsbeitrag nachzuweisen, führte jedoch auch dazu, daß in vielen Fällen deren vorschneller Einsatz nicht die erwarteten Effekte brachte. In einer Mitte 1982 von der Kammer der Technik (KDT) erarbeiteten Studie wurde deutlich, daß erst in 25 v.H. der untersuchten Fälle ein wirtschaftlicher Robotereinsatz realisiert werden konnte. Als Hauptursachen für die unzureichende Effizienz wurden genannt:

• Schaffung von „Automatisierungsinseln“, weil die dem IR.-Arbeitsplatz vor- und nachgelagerten Prozesse nicht in das Rationalisierungskonzept mit einbezogen wurden:
• das „Aufpfropfen“ von IR. auf veraltete Technologien sowie
• das Warten der Eigenhersteller von Robotern auf die Zulieferung einer maßgeschneiderten Steuerungselektronik.

Über die genannten Fehlentwicklungen hinaus ergaben sich weitere Probleme, weil Betriebe bzw. Kombinate nicht termingerecht und in dem geplanten Umfang ihre Lieferverpflichtungen erfüllt hatten. So war es offenbar dem Kombinat Robotron nicht möglich gewesen, die für die Herstellung von Werkzeugmaschinen- und Robotersteuerungen notwendigen Mikrorechner an den VEB Numerik „Karl-Marx“ in der benötigten Zahl zu liefern. Um einen unwirtschaftlichen Einsatz von IR. so weit als möglich zu unterbinden, wurde von den zentralen wirtschaftsleitenden Organen die Entwicklung aussagekräftiger Unterlagen für eine einheitliche volkswirtschaftliche Erfassung, Beurteilung und Abrechnung der Effektivität der I. gefordert. Bereits 1981 hatte das Ökonomische Forschungsinstitut der Staatlichen Plankommission (Planung) zu diesem Zweck eine Methodik für die ökonomische Bewertung des Einsatzes der I. erarbeitet und als erste verbindliche „einheitliche methodische Arbeitsgrundlage“ für die Praxis herausgegeben. Nach deren einjähriger Erprobung wurden sie dann von der Staatlichen Plankommission im Juli 1982 zur Anwendung bei der Vorbereitung und der Bewertung des IR.-Einsatzes zur endgültigen Arbeitsgrundlage der Be[S. 616]triebe und Kombinate erklärt. Als Kennziffern für den Effektivitätsnachweis gelten u.a.:

• Leistungszuwachs und Selbstkostensenkung,
• Arbeitszeiteinsparung,
• Einsparung von Arbeitskräften,
• Rückflußdauer der einmaligen Aufwendungen,
• Auslastung der technologischen Einheiten mit Robotereinsatz,
• Produktionswirksamkeit,
• einmalige Aufwendungen je eingesparter Arbeitskraft sowie
• Investitionen für den Robotereinsatz.

Der Effektivierung des IR.-Einsatzes sollen auch der Aufbau und die Gestaltung einer Datenbank für I. dienen (AO vom 25. 8. 1981, GBl. I, 1981, S. 324 ff.), die inzwischen im Forschungszentrum des Werkzeugmaschinenbaus Karl-Marx-Stadt (FZW) des VEB Werkzeugmaschinenkombinat „Fritz Heckert“ eingerichtet worden ist. Nach § 2 der AO dient die Datenbank „der Sammlung, Speicherung und Vermittlung von Wissen und Erfahrungen des nationalen und internationalen Standes der Industrierobotertechnik“. Nach § 5 der AO sind Kombinate, Betriebe und Einrichtungen verpflichtet, „sich vor Beginn der Entwicklung bzw. vor der Produktion bzw. vor dem Einsatz von Industrierobotertechnik unter Nutzung der Datenbank über analoge Entwicklung bzw. Produktion bzw. Anwendungsfälle zu informieren und das Ergebnis mit dem Pflichtenheft nachzuweisen“.

Fundstelle: DDR Handbuch. 3., überarbeitete und erweiterte Auflage, Köln 1985: S. 613–616