Faszination Bionik

Springende Kängurus, fliegende Riesen-Libellen und sich windende Oktopus-Arme. Nein, falsch gedacht, wir sind nicht nicht im Stuttgarter Zoo Wilhelma, sondern bei Festos Bionik-Entwicklern in der Nähe von Esslingen.

Das Team rund um Dr. Elias Knubben entwickelt Maschinen, die von Lebewesen inspiriert sind. Sie gehen dabei Schritt für Schritt vor. Zuallererst überlegen die Bioniker, welche Themen für Festo relevant sind.

“Damit ist nicht nur Festo Bionics, sondern Festo insgesamt gemeint. Da gibt es natürlich Themen wie Digitalisierung und Industrie 4.0 auf einem hohen Level, aber darunter gibt es auch Dinge wie dezentrale Intelligenz, Leichtbau, Kommunikation, kollaboratives Verhalten oder Mensch-Maschine-Interaktion”, sagt Knubben.

So sucht das Bionik-Team jedes Jahr aufs neue Ideen, die auf diese Themen einzahlen. “Insbesondere in der autonomen Robotik gibt es viele Dinge, die wir lernen können von der Natur”, so Knubben. Das betrifft Greifen, Zusammenarbeit oder Schwarmverhalten.

All diese Dingen suchen die Entwickler in der Natur. Sind die richtigen Vorbilder gefunden, versucht das Team diese in die sogenannten Future Concepts zu integrieren. “So können wir dann einen Mehrwert für Festo im Allgemeinen schafften”, erklärt der Chefentwickler.

Das Designen, die Entwicklung und der Bau komplexer Maschinen, die ihre Vorbilder in der Natur haben - ein 08/15-Job ist das nicht. Leidenschaft, Ideen und Kreativität ist gefragt. Und vor allem: Eine gute Portion Faszination für das Thema Bionik. Was Knubben faszniert, erklärt er im Video-Interview:

Für seinen Kollegen Mart Moerdijk, Robotikspezialist des Teams, hat die Natur “wunderschöne Lösungen für komplexe Probleme”. Moerdijks Statement im Video:

Sebastian Schrof vom Festo Bionik-Team will in seiner Funktion als Industriedesigner Natur und Technologie wieder näher zusammenzubringen. Sein Statement im Video:

Schrof und Moerdijk sowie viele andere arbeiten in der Abteilung Corporate Bionic Projects unter Leitung von Knubben. Sie treiben die Entwicklung der bionischen Prototypen voran. Braucht das Team Unterstützung wie zum Beispiel aus der Elektronikentwicklung oder der Festo Fast Factory greift das Team auf die Konzernstrukturen zurück. Knubben: “Die Kollegen unterstützen uns über einen Zeitraum von wenigen Wochen bis zu zwei bis drei Monaten, um die Projekte zu finalisieren.”

Neben den internen Ressourcen nutzt das Bionik-Team auch ein Netzwerk außerhalb Festos. Die Entwickler arbeiten mit Hochschulen und Instituten zusammen. “Studenten, Doktoranden und Professoren unterstützen uns mit ihrem Know-how und ihrer Manpower”, kommentiert Knubben. Hinzu kommen externe Projektpartner wie Start-ups oder auch Modellbauer.

Dennoch ist die Umsetzung gar nicht mal so leicht. Die Herausforderungen sind vielfältig. Die erste Schwierigkeit ist es, immer wieder ein neues Thema zu finden und daraus ein neues Projekt abzuleiten.

Darüber hinaus ist es auch wichtig vom biologischen Vorbild zur technischen Abstraktion zu kommen. “Denn wir können nicht mit lebenden Organismen arbeiten”, weiß Knubben.

Er ergänzt: “Wir müssen mit den technischen Möglichkeiten irgendwie klar kommen.Deshalb versuchen wir immer so nah wie möglich an die Funktion ranzukommen, die uns interessiert.” Es geht nicht darum, die Natur einfach eins zu eins zu kopieren. Und das wäre laut Knubben auch gar nicht möglich.

Darüber hinaus ist auch der Zeitdruck eine große Herausforderung. Schließlich wollen die Festo Bioniker jedes Jahr zur Hannover Messe  im April die neuesten Projekte präsentieren - und die Messe lässt sich nun mal nicht verschieben. “Es ist eine ganz harte Deadline auf die wir mit voller Kraft hinarbeiten”, betont Knubben.

Es kann gar nicht anders. Für die Entwicklung bionischer Maschinen ist verschiedenstes Know-how gefragt. “Das heißt, in unserem Team sind Leute aus unterschiedlichen Disziplinen dabei”, berichtet Chefentwickler Knubben. Jedes Teammitglied bringt sein spezifisches Know-how mit, beispielsweise in Sachen Regelungstechnik, Informatik, Design, Maschinenbau oder Biologie.

“Aber es sind nicht nur die Kompetenzen, die aus den verschiedenen Disziplinen gefragt, sondern auch gewisse Charaktere”, erläutert Knubben.

So gibt es Mitarbeiter, die das Gesamtbild im Auge behalten. Des Weiteren braucht es Spezialisten, die tief in die Technologie einsteigen. “Das muss man immer ein Stück weit ausbalancieren”, sagt Teamchef Knubben. Wichtig sei dabei, dass die Leute gut miteinander auskommen.

Sind diese Voraussetzungen erfüllt, entstehen Maschinen, die auf Messen nicht nur Techniker, sondern ein breites Publikum faszinieren. Eine dieser Maschinen ist der Bionic Cobot. Wie dieser funktioniert, erklärt Chefentwickler Knubben im Video:

Der industrielle Wandel verlangt laut Festo ein neuartiges Zusammenspiel von Menschen, Maschinen und Daten. Eine entscheidende Rolle spiele bei dieser Entwicklung neben der digitalen Vernetzung ganzer Anlagen vor allem roboterbasierte Automatisierungslösungen, die zukünftig Hand in Hand mit dem Menschen zusammenarbeiten können.

Aufgrund seiner sicheren Interaktion, der natürlichen Bewegungsabläufe und seiner intuitiven Bedienbarkeit habe der Bionic Cobot großes Potenzial in den unterschiedlichsten Industrien: Vor allem bei monotonen, stupiden oder gar gefährlichen Tätigkeiten könnte er als assistierender Roboter eingesetzt werden und den Menschen entlasten.