Will Honda das Fließband neu erfinden?

Vor einiger Zeit durchliefen japanische Automobilhersteller eine umfassende, dynamische Transformation. Das Ziel dieser Transformation ist es, durch das Lernen von der chinesischen Entwicklungsgeschwindigkeit im Wettbewerb mit chinesischen Automobilherstellern Schritt zu halten – zu diesen Herstellern gehören unter anderem Toyota, Nissan, Honda, Mazda, Subaru und Suzuki...

Interessanterweise geht Honda einen zusätzlichen Weg: Es überdenkt das Design zukünftiger Automobile grundlegend, um es an die Anforderungen von Roboterarbeitern anzupassen. Anders ausgedrückt: Früher baute Ford Autos am Fließband mit sehr hoher Geschwindigkeit. Jetzt hofft Honda, Roboter in seinen Fabriken für den Automobilbau einzusetzen, um ebenfalls die Produktionseffizienz zu steigern.

Um Roboter im Automobilbau einsetzen zu können, müssen Hondas neue Fahrzeuge jedoch neu entworfen werden. Laut einem aktuellen Bericht von *Automotive News USA* testen Honda und Toyota derzeit humanoide Roboter in ihren Fabriken in Japan: Von der Kabelbaummontage bis zur Endprüfung wollen sie mit der neuen Generation von KI-Robotern aus den USA und China konkurrieren.

Diese Richtung klingt noch weit entfernt, aber Honda hat bereits konkrete Maßnahmen auf seinem Stand auf der Japan Mobility Show im Oktober vorgestellt. Ein vierfingriger KI-Manipulator, der die Geschicklichkeit von Menschen nachahmen und als virtueller Avatar ferngesteuert werden kann – dieser Roboter, der wie eine Anime-Figur aussieht und Kameras in seinen Augen trägt, kann Gewindebolzen greifen und diese erfolgreich in das Getriebegehäuse eindrehen.

Toshihiro Mibe, CEO von Honda, äußerte sich sehr offen dazu: „Wir sind noch weit davon entfernt, dass humanoide Roboter in allen Fabrikbereichen im Einsatz sind. Aber Roboter entwickeln sich schrittweise weiter, und letztendlich werden Bauteile von Robotern transportiert.“ Er fügte hinzu, dass Hondas Automobilproduktion und -design dies ebenfalls berücksichtigen werden, und das Design von Fahrzeugen von der ersten Phase an auf dieses Ziel ausgerichtet wird.

Mit anderen Worten: Honda setzt nicht alle Hoffnungen darauf, dass Roboter so schnell wie möglich das menschliche Gefühl für Haptik und Tastsinn erlernen, sondern bereitet sich darauf vor, zukünftige Bauteile, Befestigungselemente und Montageabläufe so zu gestalten, dass sie von Manipulatoren leichter gegriffen, ausgerichtet und eingedreht werden können.

Dieser Weg ähnelt dem von Toyota: Toyota hat einen 2,1 Meter großen Basketball-Roboter namens CUE7 vorgestellt und intensiv für seinen Plan geworben, letztendlich 400.000 neue Roboter in den Unternehmen der Toyota-Gruppe einzusetzen. Doch Toyotas Roboter ELEY beginnt noch mit einfachen Aufgaben wie dem Transport, der Handhabung und der Positionierung von Bauteilen.

Zuerst die Bauteile anpassen, dann auf die Roboter warten

Haru Nakajima, Ingenieur in der Abteilung für zukunftsweisende Robotik bei Honda R&D, sagt, dass Honda in seinen Fabriken in Japan seine radgestützten Avatar-Roboter für verschiedene Aufgaben testet, einschließlich der Installation von Kabelbäumen – eine komplexe und zeitaufwändige Arbeit, die traditionell menschliche Geschicklichkeit erfordert.

Aber dieses Gerät namens „Avatar-Roboter“ kann ferngesteuert werden und schützt Menschen vor gefährlichen Umgebungen. Honda ist der Ansicht, dass Avatar-Roboter und Manipulatortechnologien zukünftige Wachstumsgeschäftsfelder sind. Das System nutzt KI-Technologie, um die Bediener anzuleiten, kleine Objekte fließend aufzunehmen und Zahnräder auszurichten.

Tatsächlich veröffentlichte Honda bereits im Jahr 2000 den zweibeinigen Roboter Asimo und wurde damit zu einem Pionier im Bereich der Robotik. Doch dieser Roboter, der wie ein Astronaut aussieht, wurde 2022 außer Dienst gestellt. Honda gab bekannt, dass der Name Asimo beibehalten wird und als AsimoOS das Betriebssystem für die zukünftige Reihe von softwaredefinierten Fahrzeugen des Unternehmens dient.

Honda-CEO Toshihiro Mibe vergleicht diese Veränderung mit frühen Designanpassungen, zum Beispiel dem Übergang der Montagelinien von Kettenförderern zu Hängeförderern und automatisch geführten Paletten. Das bedeutet: Anstatt darauf zu warten, dass KI die menschliche Bewegungssteuerung und haptische Geschicklichkeit vollständig nachbildet, ist es sinnvoller, zuerst die Geometrie der Bauteile zu verändern, damit die vorhandene Roboterhardware Greif- und Montageaufgaben leichter erledigen kann.

Einige Analysten bezeichnen diese Vorgehensweise als „mutigen strategischen Wandel“. Honda hat Automobilbauteile vorgeführt, die speziell für die Montage durch humanoide Roboterarme neu entworfen wurden. Diese pragmatische Maßnahme verlagert die Last der Anpassung von komplexen neuronalen Netzen zurück in den Bereich des Maschinenbaus.

Allerdings geht Toyota vorsichtiger vor. Berichten zufolge kann Toyotas humanoider Basketball-Roboter CUE7, der das schwarz-rote Trikot eines von Toyota gesponserten Profiteams trägt, präzise Dreipunktwürfe erzielen. Aber das Unternehmen hat ihn ursprünglich als Testplattform entwickelt, um Technologien zu erproben, die in Arbeitsrobotern wie ELEY zum Einsatz kommen.

Toyotas ELEY steht für *Embodied Learning Robot for Enhanced Yield* (Verkörperter Lernroboter für gesteigerte Produktivität). Es handelt sich um einen schwarz-weißen Roboter mit zwei Armen, krabbenartigen Greifzangen und einem blauen Bildschirm mit Gesichtssensoren.

Hiroshi Hito, Leiter der Roboterforschung am Zentrum für zukunftsweisende Forschung von Toyota Motor, sagt, dass Toyota derzeit das ELEY-System in seinen Fabriken in Japan für die Bauteilversorgung und Positionierung testet. Sein Team prüft außerdem andere Formen von eingebetteter KI, einschließlich von Robotern für die Endprüfung.

„Die physische KI ist noch nicht ausgereift, deshalb beginnen wir mit einfachen Aufgaben“, sagt Hiroshi Hito. „Das ist erst der Anfang.“ Toyota entwickelt Roboter, die mit Mitarbeitern zusammenarbeiten können. ELEY bewegt sich auf Rädern durch die Fabrik, ist mit Roboterarmen und Greifern für den Transport von Bauteilen ausgestattet und unterstützt bei Aufgaben wie dem Transport, der Handhabung und der Positionierung von Bauteilen im Fahrzeugproduktionsprozess.

Man erkennt, dass Toyota einen schrittweisen Ansatz verfolgt, da KI-Roboter noch lernen müssen, um komplexe physische Aufgaben zuverlässig auszuführen. Das Ziel ist es, repetitive Arbeiten zu reduzieren, die Produktionseffizienz zu steigern und gleichzeitig die Mitarbeiter auf Aufgaben zu konzentrieren, die mehr Urteilskraft und Erfahrung erfordern.

Tatsächlich gibt es viele Beispiele für diese Vorgehensweise in der Branche. Tesla hat in diesem Jahr die Produktion der Limousine Model S und des Crossovers Model X eingestellt, um den Platz seiner Fabrik in Kalifornien für die Produktion seines Optimus-Roboters zu nutzen. Renault strebt an, bis 2027 350 humanoide Roboter im Einsatz zu haben. Mercedes-Benz zielt darauf ab, bis 2030 den Fließbandbetrieb umzusetzen. Toyota wird ab 2028 jährlich 1 Billion Yen für den Einsatz von Robotern investieren, einschließlich KI-gesteuerter humanoider Roboterarbeiter.

Alles muss von Grund auf neu überdacht werden

Im Mai dieses Jahres veröffentlichte Honda Motor einen Prototyp einer Limousine, der von der Öffentlichkeit als „überraschend revolutionär“ beschrieben wurde und einen bedeutenden Wandel bei zukünftigen Modellen wie Accord oder Civic ankündigt. Berichten zufolge ist dies Teil von Hondas Plan, bis 2030 weltweit 15 neue Fahrzeuge mit alternativen Antrieben auf den Markt zu bringen.

Dieser Limousinenprototyp verzichtet auf die traditionelle Form einer dreiteiligen Limousine und zeichnet sich durch eine niedrigere, breitere Karosserie, einen längeren Radstand und fließende Coupé-Dachlinien aus. Er kombiniert zudem einzigartige Designelemente, wie eine Kunststoffverkleidung im unteren Karosseriebereich – etwas, das bei Limousinen selten zu sehen ist – und greift Designinspirationen aus der Honda 0-Serie elektrischer Konzeptfahrzeuge auf.

Natürlich ist es möglich, dass dieses Ausstellungsfahrzeug nicht den neuen Modellen ähnelt, die Honda auf den Markt bringen will. Doch derzeit steigen die durchschnittlichen Preise für neue Fahrzeuge weltweit stetig an. Automobilhersteller sind sich einig: Wenn humanoide Roboter die komplexen, repetitiven und anstrengenden Arbeiten in den Fabriken vollständig übernehmen, werden sich die Produktionseffizienz und die Herstellungskosten von Fahrzeugen stark verändern.

Diese Designinnovation für die robotergestützte Fertigung könnte zu einem der effektivsten Wege werden, um Fahrzeuge in Zukunft wieder erschwinglich zu machen.

Allerdings gehen Branchenkenner davon aus, dass die Manipulatoren, die Honda und Toyota auf ihren Messeständen vorgestellt haben, nur die sichtbare Präsentation sind. Der wirklich unsichtbare und schwierigste Teil liegt in der Bauteilgeometrie, den Befestigungselementen und der Lieferkettenzertifizierung.

Der Bericht weist darauf hin, dass die industrielle Automatisierung seit einem halben Jahrhundert auf starren, einsatzzweckgebundenen Roboterarmen basiert, die in Sicherheitskäfigen befestigt sind. Der Vorteil humanoider Roboter liegt darin, dass zweibeinige Roboter keine kostspieligen Umbauten des Bodens benötigen, um direkt in traditionellen Fabriken eingesetzt zu werden, die für Menschen konzipiert wurden.

Die Schulung grundlegender KI-Modelle zum Umgang mit empfindlichen Kabelbäumen, zum Durchschneiden von inneren Kunststoffverkleidungen oder zum Ausrichten flexibler Gummidichtungen ist jedoch weitaus schwieriger als die Schulung von Softwareagenten.

Zum Beispiel nutzt Hondas spezieller Avatar-Roboter einen computervisionsgesteuerten mehrfingrigen Manipulator, um komplexe Montageabläufe auszuführen. Sein Erfolg hängt jedoch stark von standardisierten Bauteilen ab, die speziell für mechanische Greifer konzipiert sind. Durch die Vereinfachung der Form der Befestigungselemente und des Greifwinkels konnte das Ingenieursteam die Montagefehlerrate in frühen Versuchen deutlich senken.

Der entscheidende Punkt hier ist nicht, dass Roboter plötzlich so geschickt werden wie Menschen, sondern dass die Bauteile zuerst so gestaltet werden, dass sie von Robotern stabil gegriffen, ausgerichtet und eingebaut werden können. Das gesamte Hardware-Produktportfolio muss aus dieser Perspektive des kooperativen Designs neu bewertet werden, da die ursprüngliche mechanische Flexibilität weit weniger wichtig ist als die Kompatibilität von Software mit standardisierten physischen Komponenten.

Da die Fahrzeugarchitektur speziell für Roboterarbeiter angepasst wird, wird die Zeit, die für die Integration neuer humanoider Roboter in die Produktionslinien benötigt wird, von Monaten auf Tage verkürzt. Einige Analysten gehen sogar davon aus, dass die Fertigungsführer, die diese kooperative Gestaltung von physischer Struktur und Architektur als Erste einführen, die Gewinnstruktur der globalen Automobilindustrie im kommenden Jahrzehnt bestimmen werden.

Leichter gesagt als getan: Einige Analysten sind der Ansicht, dass die japanische Robotertechnologie bei dem Aufholen gegenüber den USA und China vor Herausforderungen steht. Die japanische Hardware, einschließlich Aktuatoren und Sensoren, ist von hoher Qualität, aber die Kostenkontrolle ist ein entscheidender Faktor.

„Japans Ziele sind gut, aber der Schlüssel liegt darin, welchen Wert es schaffen kann. Kann es komplexe Aufgaben so schnell und präzise erledigen wie Menschen? Der Wert von KI-Robotern hängt von ihrer Vielseitigkeit bei der Ausführung verschiedener Arbeiten und Bewegungen ab.“

Hondas Avatar-Roboter befindet sich noch in der technologischen Entwicklungsphase. Seine Demonstration bedeutet nicht, dass Honda vollständig autonome humanoide Roboterarbeiter bereits in allen seinen Automobilfabriken eingeführt hat. Humanoide Roboter müssen nachweisen, dass sie in belebten Fabriken sicher, präzise und stabil arbeiten können. Ihre Kosten und Wartungsanforderungen werden ebenfalls darüber entscheiden, ob ein großflächiger Einsatz wirtschaftlich rentabel ist.

Dieser Artikel stammt aus dem WeChat-Offiziellen Konto „Auto Community“ (ID: iAUTO2010), Autor: Yang Jing, veröffentlicht mit Genehmigung von 36Kr.