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Jobs in IT und Ingenieurwissenschaften - Hardware & Robotik
Aufgabengebiete der Hardware-Robotik
Als Roboter wird eine technische Apparatur bezeichnet, die durch eine elektronische und mechanische Ausstattung (Hardware), nach einer vorangegangenen Programmierung Daten verarbeiten und vorprogrammierte Aktionen ausführen kann. Mit zunehmender Komplexität der Roboter werden auch an die Arbeitnehmer in der Hardware-Robotik-Branche höhere Ansprüche gestellt. Vom Elektrotechnikingenieur bis hin zum Physiker arbeiten verschiedenste Berufsgruppen an der Konstruktion und Entwicklung von Robotern.
Im Gegensatz zur menschlichen Arbeitskraft verfügen Roboter über eine steuerbare Produktivität bei gleichzeitiger Kostenersparnis. Fertigungslinien können mithilfe der Robotertechnik Tag und Nacht laufen, gleichzeitig ist die Rate der Arbeitsunfälle, mit menschlicher Beteiligung, gesunken.
Vor allem in der Autoindustrie sind Industrie-Roboter von der Montage bis zur Lackierung im Einsatz. Hierbei ist die deutsche KUKA AG unter den Marktführern in der Industrie-Robotik und bietet somit interessante Stellenangebote in der Robotik an.
Wege in die Hardware-Robotik
Grundlage für eine Arbeit im Bereich der Hardware-Robotik stellt ein Studium dar. Hierbei sind vor allem technisch geprägte Studiengänge wie Elektrotechnik, Informatik, Embedded Systems, Mechatronik, Medizintechnik und Physik geradezu prädestiniert. Absolventen einer Ingenieurwissenschaft stehen viele Wege offen. Im Nachfolgenden soll auf mögliche Tätigkeitsbereiche näher eingegangen werden, die vor allem die Bereiche:
- Entwickler
- Prüfingenieur
- Projektleiter
- Hardwarearchitekt
- Consultant
- und Servicetechniker
betreffen.
Im Allgemeinen ist in der Hardware-Robotik-Branche zwischen einer fachlichen Laufbahn und einer Laufbahn auf Führungsebene zu differenzieren. Als Projektleiter ist neben einem fachlichen Basisverständnis der Thematik vor allem der Überblick über das Projekt entscheidend. Da Projektleiter Angestellte verschiedener Fachbereiche koordinieren müssen, sind Grundkenntnisse aller Bereiche der Hardware-Robotik elementar.
Entwickler und Hardwarearchitekten hingegen befassen sich vorwiegend mit technischen Aufgabenstellungen. Als Kollektiv bringen sie neue Produkte zur Marktreife. Dabei befassen sich Hardwarearchitekten vorwiegend mit dem eigentlichen Aufbau des Roboters. Es gilt, die sinnvollsten Anordnungen der Baugruppen und Schaltungen zu finden, um eine größtmögliche Funktionalität zu erreichen. Roboter bestehen aus den unterschiedlichsten Elektronikkomponenten wie Steuergeräten und Bedienelementen, wobei letztere meistens in Form von Displays verbaut werden. Somit ist er für das gesamte System-Design verantwortlich.
Sind die Produkte erst einmal auf dem Markt, muss fortwährend eine sachgemäße Funktion sichergestellt werden. An diesem Punkt kommt in der Hardware-Robotik der Prüfingenieur zum Einsatz, dessen Kernkompetenz das Testen der verschiedensten Roboter umfasst. Sollte eine Fehlfunktion festgestellt werden oder fallen Wartungsarbeiten an, ist der Servicetechniker zuständig. Seine Aufgabe besteht in der fortlaufenden Gewährleistung einer einwandfreien Funktionsweise der Roboter.
Im Kontrast zu den soeben beschriebenen Tätigkeiten der fachlichen Laufbahn, welche zumeist an einem festen Ort ausgeführt werden, steht eine Beschäftigung als Consultant in der Hardware-Robotik. Dieser Weg eröffnet sich, nachdem genügend fachliches Wissen erworben ist. Generell gilt hier, je spezifischer und aktueller das Thema, desto gefragter die Kompetenzen des Beraters. Berater in der Hardware-Robotik sind weltweit viel unterwegs, je nach Sitz der Kunden.
Aktuelle Themen in der Hardware-Robotik
Im Zuge der Digitalisierung und der Industrie 4.0 befinden sich Roboter zunehmend in direkter Interaktion mit dem Menschen, auch außerhalb der produzierenden Industrie. Neben dem Einsatz in der Industrie wird fortwährend an der Entwicklung von Alltagshelfern gearbeitet. Dies wird durch die ständige Weiterentwicklung von optischen Sensoren, einer vereinfachten Steuerung mittels Displaylösungen und umfassenden Programmierungen möglich. Letztere bietet vor allem Informatikern und Absolventen der Softwareentwicklung in der Hardware-Robotik Branche innovative Jobs. Der Bedarf an Fachkräften ist daher sehr groß.
Im Allgemeinen wird die Hardware-Robotik in zwei große Teilgebiete untergliedert. Die Industrie-Robotik steht der Service-Robotik gegenüber. Industrie-Roboter befassen sich zumeist mit der Ausführung einer handwerklichen Aufgabe oder weiterer Aufgaben, die die Produktion von Waren vereinfachen. Durch hochentwickelte Sensoren ist eine Objekterkennung möglich. In der Automotive-Branche kann somit die Montage von Teilen an Autos auf der Fertigungslinie automatisiert stattfinden.
Dem gegenüber stehen Dienstleistungs-/Service-Roboter. Diese sollen Serviceleistungen für den Menschen erbringen. So fungieren sie beispielsweise als Gästeführer, stationäre und wandelnde Informationsstationen im Musealen Bereich, Security-Roboter im Bereich Objektbewachung, im häuslichen Bereich als Staubsauger und Rasenmäher sowie als Assistenzsystem im Auto.
Schritt für Schritt hält somit die Robotik Einzug in den privaten Bereich. Dabei sind vor allem die großen Datenmengen von Relevanz. Konsumentenverhalten und die daraus resultierende Nachfrage des Marktes kann so analysiert werden.
Bereits in den 1930-er Jahren, als der Begriff der Hardware-Robotik noch vollkommen unbekannt war, nahmen erste Gedanken zu humanoiden Robotern Form an. Bis heute wird von Forschern und Entwicklern versucht, dieses Konzept in die Marktreife zu überführen. Humanoid bezeichnet dabei einen Roboter, welcher dem Menschen vor allem rein optisch ähnelt. Dies wird unter anderem durch Positionierung der Gelenke erreicht. Zum einen können menschliche Bewegungsmuster immer besser programmiert und ausgeführt werden, zusätzlich tragen leistungsstarke Akkumulatoren dazu bei, dass sich Roboter über lange Zeiträume autark bewegen können.
Ein weiteres Einsatzgebiet der Hardware-Robotik ist die moderne Medizin. In der Onkologie finden bereits Roboter bei der Bestrahlung von Tumoren ihren Einsatz. Zusätzlich dienen Roboter der Diagnosestellung und werden bei chirurgischen Eingriffen eingesetzt. Im Bereich der Roboter-gestützten Rehabilitation bieten sich vielfältige Möglichkeiten. In diesem jungen Teilgebiet der Robotik fanden in den letzten Jahren gewaltige Fortschritte statt. Mithilfe einer technischen Unterstützung können Schlaganfall-Patienten schneller Erfolge beim Rückgewinn ihrer motorischen Fähigkeiten, vor allem im Bereich der unteren Extremitäten, erzielen. Um in diesem Teilgebiet tätig zu sein, ist neben dem technischen Fachwissen auch ein gewisses anatomisches Grundverständnis von Nöten, weshalb Ingenieure der Medizintechnik hier interessante Stellenangebote finden können.
Ausblick in die Zukunft der Hardware-Robotik
In Zukunft wird die Hardware-Robotik weiterhin Einzug in den Alltag des Menschen halten. Während auf der einen Seite kritische Stimmen bereits Szenarien sehen, in denen sich der Mensch durch Roboter selbst überflüssig macht, wurde jüngst der Begriff der Mensch-Roboter-Kollaboration (MRK) geprägt. Hierbei wird der Roboter weniger als Bedrohung, denn vielmehr als Unterstützung betrachtet. Arbeiten, welche zu gefährlich oder anstrengend für Arbeitnehmer sind, werden dann von Maschinen übernommen, wie dies bereits in der Fließbandproduktion geschehen ist. Hierbei wird der Umfang der Unterstützung immens zunehmen. Da es in der Vergangenheit bereits zu Unfällen mit teils gravierenden Folgen gekommen ist, wurde vor einigen Jahren in der Hardware-Robotik die ISO/TS 15066 für die Industrie eingeführt. Mit ihr soll eine Risikoanalyse für Unternehmen ermöglicht werden, um abzuschätzen, in welchem Maße der Mensch während der Kollaboration mit der Maschine gefährdet ist und wie diese Risiken ausgemerzt werden können. Final werden so Benutzerfreundlichkeit und Sicherheit am Arbeitsplatz erreicht.
Als Fallbeispiel für erfolgreiche MRK in der Hardware-Robotik soll die Pflegebranche dienen, in welcher mit Hilfe von Robotern in Zukunft den negativen Auswirkungen des demographischen Wandels entgegen gewirkt wird. Dieser Fachkräftemangel bei den Pflegekräften ist seit Jahren zu verzeichnen. Zudem wirken die körperlich anstrengenden Arbeitsbedingungen für potentielle Fachkräfte sehr abschreckend. Durch den Einsatz von Roboter-gestützten Pflegewagen oder Robotern, die beim Anheben pflegebedürftiger Menschen helfen, wäre eine optimale Entlastung des Personals möglich – dies könnte man als erfolgreiche Mensch-Roboter-Kollaboration bezeichnen. Um das Potential von Robotern in jeder Branche und im privaten Bereich zu nutzen, werden in der Zukunft immer Fachkräfte aus dem Bereich der IT und den Ingenieurwissenschaften benötigt.
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