Aus der modernen Industrie sind Roboter nicht mehr wegzudenken. Immer mehr Unternehmen setzen auf den Einsatz von Industrierobotern, um ihre Produktivität und Effizienz zu steigern. Doch wie genau funktionieren diese Maschinen, welche Vorteile bieten sie und welche Herausforderungen müssen Unternehmen bei der Implementierung von Robotern in ihren Produktionsprozessen meistern? Diesen Fragen wird dieser Artikel auf den Grund gehen.
Inhalt
- Was sind Industrieroboter und wofür werden sie eingesetzt?
- Wie funktionieren Industrieroboter und welche Arten von Industrierobotern gibt es?
- Wieviel kostet ein Industrieroboter?
- Welche Vorteile haben Industrieroboter für Unternehmen?
- Welche Nachteile haben Industrieroboter?
- Wie viele Industrieroboter gibt es weltweit?
- Welche Zukunftsaussichten gibt es für Industrieroboter und wie werden sie sich in den kommenden Jahren weiterentwickeln?
- Kuka, Fanuc & Co: Welche Hersteller für Industrieroboter gibt es?
- Wie werden Roboter programmiert und welche Technologien gibt es dafür?
- Wie gefährlich sind Industrieroboter? Welche Normen und Regeln sind zu beachten?
- Welche Gesetze gelten im Zusammenhang mit Industrierobotern?
- Was sind die neusten Industrieroboter-Modelle auf dem Markt?
- Wie planen Unternehmen den Einsatz von Industrierobotern und wie setzten sie dies erfolgreich um?
Was sind Industrieroboter und wofür werden sie eingesetzt?
Industrieroboter sind programmierbare Maschinen, die in der Fertigungsindustrie eingesetzt werden, um sich wiederholende Aufgaben auszuführen, die sonst von Menschen erledigt werden würden. Dazu zählen insbesondere die Handhabung und Bearbeitung von Werkstücken. Sie werden in einer Vielzahl von Anwendungen eingesetzt, mit dem Ziel die Produktionsprozesse effizienter, präziser, sicherer oder billiger zu gestalten.
Im engeren Sinne sind mit dem Begriff Industrieroboter manchmal nur relativ schwere Robotersysteme gemeint, welche nicht mit Menschen zusammenarbeiten und aus Roboterarm, Steuerung und Effektor (also ein Greifer oder Werkzeug) bestehen. Von diesen 'klassischen' Industrierobotern abzugrenzen wären drei weitere Typen, die in der Industrie auch eingesetzt werden: Leichtbauroboter, fahrerlose Transportsysteme und kollaborative Roboter.
Typische Anwendungen von Industrierobotern umfassen:
- Montage von Bauteilen
- Schweißen
- Lackieren von Oberflächen
- Produkte in Kartons oder andere Behälter verpacken
- Materialhandling, vor allem bei schweren oder gefährlichen Materialien
- Inspektion auf Fehler oder Unregelmäßigkeiten
- Transport
Industrieroboter werden zum Beispiel oft in der Automobilindustrie, Elektronikherstellung, Lebensmittelproduktion und Intralogistik eingesetzt.
Wie funktionieren Industrieroboter und welche Arten gibt es?
Industrieroboter sind Maschinen, die Aufgaben in der Produktion und Fertigung erledigen. Sie ersetzen menschliche Arbeitskräfte oder unterstützen diese. Ein wesentliches Merkmal der Roboter ist ihre Programmierbarkeit. Dadurch kann ein Modell eine Vielzahl von Aufgaben erfüllen. Diese Flexibilität und Anpassbarkeit unterscheidet sie von anderen Maschinen.
Es gibt verschiedene Arten von Industrierobotern, die je nach Anwendung und Einsatzgebiet eingesetzt werden. Einige der häufigsten Arten von Industrierobotern sind:
- Scara-Roboter: Diese Roboter haben eine horizontale Drehachse und sind aufgrund ihrer hohen Geschwindigkeit und Präzision ideal für Montage- und Materialhandlingsanwendungen. Scara steht dabei für Selective Compliance Assembly Robot Arm. Dieser Typ wird auch als „horizontaler Gelenkarmroboter“ bezeichnet.
- Delta-Roboter: Diese Roboter haben drei oder mehr Arme, die von einem zentralen Gelenk aus gesteuert werden. Sie sind aufgrund ihrer hohen Geschwindigkeit und Genauigkeit ideal für Verpackungs- und Materialhandling-Anwendungen.
- Knickarmroboter: Diese Roboter haben einen mit Gelenken ausgestatteten Arm, der sich in verschiedene Richtungen bewegen. Sie arbeiten sehr flexibel und präzise. Zu den typischen Aufgaben hören Schweiß- und Montageanwendungen sowie Lackierarbeiten.
- Portalroboter: Diese Roboter bewegen sich entlang eines festen Rahmens und sind aufgrund ihrer hohen Tragfähigkeit und Reichweite ideal für die Handhabung großer Gegenstände und Paletten.
- kollaborative Roboter: Diese Roboter werden auch als 'Cobots' bezeichnet und sind darauf ausgelegt mit Menschen zusammenzuarbeiten, teilweise ohne Schutzzaun. Zu den Aufgaben, die sie übernehmen können, zählen beispielsweise Schrauben und Schweißen, Montage, Sortieren, Palettierung und Maschinenbeschickung. Sie benötigen vergleichsweise wenig Platz, sind flexibler und oft einfacher zu programmieren als klassische Industrieroboter. Aber dafür arbeiten sie in der Regel langsamer und ungenauer.
- mobile Roboter und fahrerlose Transportsysteme: Transportplattformen werden unter anderem eingsetzt für die Intralogistik, Materialhandhabung, Prozess-Verknüpfung und Roboterzellen-Beschickung. Andere mobile Roboter, die fahren oder laufen, werden vor allem für Inspektionsaufgaben eingesetzt, zum Beispiel in der Instandhaltung und Wartung.
Die Auswahl des richtigen Roboters hängt von verschiedenen Faktoren ab. Dazu gehören beispielsweise: die Art der Anwendung, die spezifischen Anforderungen an Geschwindigkeit, Reichweite, Nutzlast und Präzision, der verfügbare Platz und das Budget.
Teilweise bieten Roboterhersteller oder ihre Partnerunternehmen auch sogenannte Komplettlösungen an (Plug-and-Produce-Ansatz). Sie richten sich damit vor allem an kleine und mittlere Unternehmen. Dabei kann es sich beispielsweise um eine Schweißlösung handeln, die dann einen Cobot, Schweiß-Technik, Cobot-Servicesoftware und eventuell Serviceangebote enthält.
Wieviel kostet ein Industrieroboter?
Bei der Anschaffung eines Roboters ist es mit dem reinen Kaufpreis nicht getan; denn es kommen Peripheriegeräte, Zubehör und die Implementierung hinzu. Der Preis hängt stark von der Anwendung ab.
- Roboter selbst: Einfache Modelle sind für 1000 bis 7000 Euro zu haben (Lowcost-Automation). Leichtbau-Roboter liegen bei 5.000 bis 30.000 Euro. Klassische Industrieroboter kosten ungefähr 10.000 bis 250.000 Euro.
- Peripherie: Je nach Anwendung wird weiteres Zubehör benötigt. Dazu gehören zum Beispiel Greifer, Sensoren, Kamera, Software, Gestelle und Zuführautomation sowie Sicherheitsausrüstung.
- Inbetriebnahme: Ein großer Teil der Kosten entfällt auf Schritte wie Programmierung, CE-Dokumentation, Risikoanalyse und so weiter.
In der Regel betragen die Kosten für den Roboter etwa 30 Prozent der gesamten Anschaffungskosten, außer bei der Lowcost-Automation: Da sind es bis zu zehn Prozent. Die Anschaffung eines Roboters für 20.000 Euro würde nach dieser Regel beispielsweise insgesamt rund 67.000 Euro kosten.
Hier ist näher beschrieben, wie und wo Sie einen Roboter kaufen oder mieten.
Welche Vorteile haben Industrieroboter in Unternehmen?
Weltweit werden immer mehr Roboter eingesetzt, denn Industrieroboter bieten eine Reihe von Vorteilen, darunter:
- Erhöhte Produktivität: Industrieroboter können in bestimmten Fällen die Produktivität erhöhen. Zum Beispiel kann ein Roboter ein fertiges Werkstück aus einer Spritzgießmaschine entnehmen, schon während sich das Werkzeug der Maschine öffnet. Ein Mensch müsste aus Sicherheitsgründen abwarten, bis das Werkzeug komplett offen ist. Er könnte erst dann die Sicherheitstür zur Maschine öffnen und das Werkstück holen. Ein solcher Prozess lässt sich mit Robotern beschleunigen.
- Verbesserte Qualität: Wenn sie korrekt eingerichtet sind, arbeiten Industrieroboter mit hoher, gleichbleibender Präzision. Bestimmte Aufgaben erledigen sie besser, als Menschen es könnten. Dies gilt vor allem auch für komplizierte, aber monotone Aufgaben. In anderen Fällen müssten Menschen längere Zeit eingearbeitet werden, um eine Aufgabe ähnlich gut auszuführen wie ein Roboter, ein Beispiel ist hier das Auftragen von Klebstoff auf komplizierte Bauteile.
- Reduzierte Betriebskosten: Der Einsatz von Industrierobotern kann in bestimmten Fällen dazu beitragen, die Betriebskosten zu senken, zum Beispiel wenn Arbeitsplätze durch Roboter ersetzt werden. Die Automatisierung von Prozessen ist allerdings auch mit Kosten verbunden und läuft nicht immer reibungslos. Inzwischen bemühen sich die Hersteller, die Einstiegshürden zu senken.
- Attraktivere Arbeitsplätze: Da Industrieroboter oft gefährliche, schmutzige oder repetitive Aufgaben ausführen, können sie dazu beitragen, Arbeitsplätze sicherer, interessanter und angenehmer zu machen.
Welche Nachteile haben Industrieroboter?
Industrieroboter haben Nachteile, die bei einer Kosten-Nutzen-Abwägung berücksichtigt werden sollten. Einige der wichtigsten Nachteile sind:
- Hohe Anschaffungskosten: Industrieroboter anzuschaffen, kann teuer sein.
- Komplexe Programmierung: Die Programmierung von Industrierobotern erfordert in vielen Fällen spezielle Kenntnisse und Fähigkeiten, die nicht in jeder Organisation vorhanden sind.
- Integration in bestehende Prozesse: Der Einsatz von Industrierobotern erfordert möglicherweise Änderungen an bestehenden Prozessen und Anlagen, um eine reibungslose Integration zu gewährleisten.
- Begrenzte Flexibilität: Industrieroboter sind sehr effizient bei der Durchführung bestimmter Aufgaben, aber im Vergleich zu Menschen sind sie sehr unflexibel.
- Mögliche Sicherheitsrisiken: Industrieroboter können gefährlich sein, wenn sie nicht korrekt eingerichtet oder gewartet werden. Um Unfälle zu vermeiden, müssen Unternehmen geeignete Maßnahmen ergreifen und ihr Personal schulen.
- Auswirkungen auf Arbeitsplätze: Industrieroboter können in einigen Fällen menschliche Angestellte ersetzen und so Arbeitsplätze zerstören.
Unternehmen sollten die Vor- und Nachteile von Industrierobotern sorgfältig abwägen, bevor sie sich für oder gegen die Implementierung entscheiden.
Wie viele Industrieroboter gibt es weltweit?
Die International Federation of Robotics (IFR) schätzte den Bestand an Industrierobotern laut einer Pressemitteilung vom Oktober 2022 aktuell auf 3,5 Millionen Einheiten. Von 2020 auf 2021 stieg die Zahl um rund 15 Prozent - ein Plus von 517.000 Einheiten. Besonders häufige Anwendungen sind: Handhabung, Schweißen und Montage. Vor allem in der Elektronik-, Automotive- und Metall-Branche sind viele Industrieroboter zu finden.
Wer ist die IFR?
Die International Federation of Robotics ist Robotik-Verband, der 1987 gegründet wurde. Ihr Ziel ist es, Forschung, Entwicklung, Einsatz und internationale Zusammenarbeit auf dem gesamten Gebiet der Robotik zu fördern. Außerdem sieht sie sich als Anlaufstelle für Organisationen und Regierungsvertreter. Der Verband vertritt nach eigenen Angaben 85 Mitglieder aus mehr als 20 Ländern. Die Mitglieder gehören zur Robotikindustrie, nationalen und internationalen Industrieverbänden sowie Forschungs- und Entwicklungsinstituten.
Wie sieht die Zukunft der Industrierobotik aus?
In Zukunft sollen Roboter mit künstlicher Intelligenz ausgestattet werden, damit sie Aufgaben lösen können, ohne dass Menschen dies ständig kontrollieren. Sie sollen auf diese Weise auch auf unvorhergesehene Ereignisse reagieren können. Außerdem arbeiten Forscherinnen und Forscher daran, Roboter zu entwickeln, die menschliche Emotionen erkennen und darauf reagieren können: Das Forschungsprojekt 'Fluently'unter der Leitung von Roboverse Reply soll eine Roboterplattform schaffen, die eine soziale Zusammenarbeit zwischen Mensch und Maschine ermöglicht. Insgesamt sind 22 Partner aus Wissenschaft und Industrie an dem Projekt beteiligt, das von Horizon Europe, einem Finanzierungsprogramm der EU für Forschung und Innovation, unterstützt wird.
Die IFR schätzt in einer Prognose, dass der Absatz von Industrierobotern global gesehen in den nächsten Jahren weiter steigen wird.
Kuka, Fanuc & Co: Welche Unternehmen stellen Industrieroboter her?
Es gibt sehr viele Unternehmen, die Industrieroboter entwickeln und herstellen. Hier eine kleine Auswahl:
- Kawasaki Heavy Industries: Der Technologie-Konzern mit Hauptsitz in Tokio und Kobe stellt technische Lösungen unter anderem für die Energieerzeugung, Schiff- und Luftfahrt, den Schienenverkehr sowie die Produktion her. Er hat zahlreiche Robotermodelle für verschiedene Anwendungen im Sortiment.
- ABB: ABB ist ein Schweizer Unternehmen, das Elektrifizierung, Robotik, Automation und Antriebstechnik mit Software anbietet. Im Geschäftsbereich Robotik & Fertigungsautomation arbeiten mehr als 11.000 Mitarbeitende aus 53 Ländern. Zum Sortiment gehören aktuell 47 Industrieroboter-Modelle.
- Fanuc Robotics: Das japanische Unternehmen bietet mehr als 100 verschiedene Roboter-Modelle an.
- Yaskawa Electric: Yaskawa ist ein japanisches Unternehmen, das sich auf die Herstellung von Robotern für die Automatisierungsindustrie spezialisiert hat.
- Kuka Robotics: Das Augsburger Unternehmen mit chinesischen Eigentümern ist in den Bereichen Robotik, Automatisierung und Anlagenbau tätig.
- Universal Robots: Universal Robots ist ein dänisches Unternehmen, das auf die Herstellung von kollaborativen Robotern, auch als "Cobots" bekannt, spezialisiert ist. Nach eigenen Angaben sind weltweit etwa 50.000 Exemplare dieses Herstellers im Einsatz.
- Stäubli: Der Schweizer Technologiekonzern stellt verschiedene Robotersysteme her, auch autonom fahrende Modelle.
- Denso Robotics: Die japanische Tochterfirma des Automobilzulieferers Denso Corporation ist vor allem für ihre kleinen Industrieroboter bekannt. Insgesamt hat sie bislang mehr als 120.000 Roboter verkauft. Der europäischer Hauptsitz befindet sich in Mörfelden-Walldorf, in der Nähe von Frankfurt am Main.
- Mitsubishi Electric: Der japanische Elektronikkonzern mit Sitz in Tokio hat ein breites Angebot an Automatisierungsprodukten im Angebot, zu dem auch zwei Roboter-Serien gehören.
- Epson: Das japanische Unternehmen ist aus dem Consumer-Bereich mit seinen Druckern bekannt, stellt aber seit 1980 auch Industrieroboter her. Es hat Scara- und 6-Achs-Roboter im Sortiment.
- Omron: Das japanische Unternehmen bietet verschiedene Arten Roboter an. Bei Cobots kooperiert Omron seit dem Jahr 2018 mit dem taiwanesischen Hersteller Techman Robot.
- Dürr: Das Unternehmen ist auf Lösungen im Bereich Lackierung, Fahrzeugmontage und Abluftreinigung spezialisiert und bietet außerdem fahrerlose Transportsysteme an.
Wie werden Roboter programmiert und welche Technologien gibt es dafür?
Bei der Programmierung eines Industrieroboters werden festgelegt: verwendete Werkzeuge, Wegpunkte, Bewegungsarten, Interaktion mit anderen Geräten, Sicherheitsaspekte und eventuell weitere Parameter.
Bei einer sogenannten Online-Programmierung arbeitet der Programmierer oder die Programmiererin mit dem aufgebauten Industrieroboter. Alternativ gibt es die Offline-Programmierung. Sie geschieht am Rechner; wo der Roboter steht oder ob er überhaupt schon aufgebaut ist, spielt erstmal keine Rolle.
Diese Methoden stehen für die Programmierung eines Industrieroboters zur Wahl:
- Teach-In Programmierung (Online-Programmierung): Bei der Teach-In Programmierung bringt man den Roboter an seiner bereits aufgebauten Arbeitsstation mit einem Teach-Pendant, einer Art Steuerkonsole oder Joystick, in die gewünschten Positionen. Diese werden aufgezeichnet und zu Bewegungen zusammengefügt.
- CAD-gestützte Programmierung (Offline-Programmierung): Aus den CAD-Daten des Werkstücks erstellen spezielle Softwaretools die benötigten Roboterbewegungen, zum Beispiel für das Entgraten, Lackieren oder die additive Fertigung.
- Textbasierte Programmierung (Offline-Programmierung): Das Programm wird am Computer geschrieben in einer speziellen Programmiersprache, die in der Regel für jeden Hersteller spezifisch ist.
- Programmierung über die Maschinensteuerung: Teilweise können Roboter direkt an die Maschinensteuerung angeschlossen und über Funktionsbausteine der SPS programmiert werden.
- Programmierung mit speziellen Apps, Nutzeroberflächen oder Low-Code-/No-Code-Entwicklungsumgebungen: Es gibt diverse Software-Tools, die bei der Programmierung helfen, vor allem für Cobots. Teilweise muss dabei gar kein textbasierter Code eingegeben werden, sondern die Programmierung erfolgt über grafische Elemente. Je nach Software kann sich um eine Mischung aus Offline- und Onlineprogrammierung handeln. Gerade Cobots können teilweise per Hand durch Bewegungsbahnen geführt und so angelernt werden, was Freedrive oder Handführung genannt wird.
Weiterhin gibt es folgende Werkzeuge und Technologien, die bei der Programmierung eines Industrieroboters helfen können:
- Simulationssoftware: Diese Software ermöglicht es, Bewegungsabläufe und Programmierungen von Robotern in einer virtuellen Umgebung zu testen, bevor sie in der realen Welt umgesetzt werden.
- Künstliche Intelligenz (KI): KI-Technologien können dazu beitragen, die Programmierung von Industrierobotern zu automatisieren oder zu verfeinern. So können Roboter durch Nachahmung lernen (imitation learning) oder durch mehrfaches Ausprobieren innerhalb einer Simulationsumgebung.
Wie gefährlich sind Industrieroboter? Welche Normen und Regeln sind zu beachten?
Grundsätzlich gehen von Robotern beziehungsweise deren Endeffektoren (Laser, Fräser und so weiter) ähnliche Gefahren aus, wie von jeder anderen Maschine. Es kommen jedoch noch spezielle Riskien dazu, die in der Natur der Industrieroboter begründet liegen: Die Gefahr einer Fertigungslinie mit Robotern ist aufgrund ihrer Komplexität mit bloßem Auge schwer einzuschätzen, vor allem wenn viele Roboter und Maschinen beteiligt sind. Roboter verharren mitunter in Wartepositionen und beginnen unvermittelt sich zu bewegen. Teilweise ändern sie ihre Position und Geschwindigkeit auf unvorhersehbare Weise.
Für die Konstruktion und den Einsatz der Industrieroboter gibt es deshalb diverse Normen, insbesondere EN ISO 10218-1 und EN ISO 10218-2. Bei Cobots ist die Iso TS 15066 besonders erwähnenswert. Hier finden Sie eine kurze Zusammenfassung der wichtigsten Regeln und Normen für den Einsatz von Robotern.
Ausführlichere Informationen über den sicheren Einsatz von Industrierobotern im Allgemeinen und den sicheren Einsatz von Cobots im Speziellen erhalten Sie beispielsweise auf der Seite der Berufsgenossenschaft Holz und Metall und beim Verein Deutsche Gesetzliche Unfallversicherung.
Welche Gesetze gelten im Zusammenhang mit Industrierobotern?
Die rechtliche Situation im Zusammenhang mit Industrierobotern ist komplex und variiert je nach Land und Region. Im Allgemeinen gibt es jedoch eine Reihe von rechtlichen Aspekten, die bei der Verwendung von Industrierobotern berücksichtigt werden müssen:
- Produkthaftung: Die Hersteller von Industrierobotern sind in der Regel für die Sicherheit ihrer Produkte verantwortlich. Setzen Unternehmen ergänzend KI ein, sollten sie die aktuellen Entwicklungen in der Europäischen Union im Auge behalten: Im September 2022 legte die Kommission zwei Vorschläge vor, deren Ziel es ist, die Haftungsregeln für künstliche Intelligenz in der EU zu harmonisieren.
- Arbeitssicherheit: Unternehmen, die Industrieroboter einsetzen, müssen sicherstellen, dass sie die geltenden Arbeitsschutzvorschriften einhalten, um die Sicherheit der Mitarbeiter zu gewährleisten.
- Datenschutz: Wenn Industrieroboter Daten von Mitarbeitenden oder Kunden sammeln, müssen die Datenschutzbestimmungen eingehalten werden.
- Rechte an geistigem Eigentum: Unternehmen, die Industrieroboter herstellen oder nutzen, müssen sicherstellen, dass sie keine Patente oder Urheberrechte verletzen.
- Regulierung durch Behörden: In einigen Ländern gibt es spezielle Regulierungsbehörden, die die Verwendung von Industrierobotern überwachen und sicherstellen, dass sie den geltenden Gesetzen und Vorschriften entsprechen.
- Arbeitsrecht: Die Einführung von Industrierobotern kann Auswirkungen auf die Beschäftigung von Mitarbeitern haben, was arbeitsrechtliche Fragen aufwirft.
Was sind die neusten Industrieroboter-Modelle auf dem Markt?
In den letzten Jahren kamen eine Vielzahl neuer Modelle auf dem Markt, darunter zahlreiche kollaborative Roboter, die direkt mit Menschen zusammenarbeiten. Ein wichtiger Trend ist auch die Verwendung von künstlicher Intelligenz und maschinellem Lernen in Robotersystemen. Nachfolgend finden Sie einige Beispiele für aktuelle Industrieroboter:
Der Horst1000 zeichnet sich aus durch bis zu acht Kilogramm Traglast, eine Reichweite von 1018 Millimetern und kurze Taktzeiten. Er wurde für Industrieprozesse entwickelt, beispielsweise Maschinenbestückung und Pick-and-Place-Anwendungen. Der Hersteller hat die Kinematik nach eigenen Angaben völlig neu entwickelt. Das Getriebe wurde mit Machine-Learning-Algorithmen verbessert. Das neue Modell löst seinen Vorgänger Horst900 ab, der nicht weitergeführt wird. Bei der Entwicklung des 1000-Modells legte das Entwicklungsteam besonderen Wert auf den Arbeitsraum; er wurde um 40 Prozent vergrößert. Durch höhere Beschleunigungswerte einzelner Achsen reduzierte der Hersteller die Taktzeiten in typischen Pick-and-Place-Aufgaben um bis zu 20 Prozent. Der Industrieroboter ist aufgrund seiner Software und Schnittstellen insbesondere für die Be- und Entladung von Dreh- und Fräsmaschinen geeignet. Die Auslieferung erfolgt ab dem 1.6.23. Er kostet 14.995,00 Euro, zuzüglich Software.
Den Lexium Cobot von Schneider Electric gibt es in fünf Varianten. Er ist der erste kollaborative Roboter dieses Herstellers und führt dank ständiger Überwachung von Drehmoment und Drehzahl vorsichtige und schonende Bewegungen aus. Der Roboterarm wird rein grafisch programmiert und kann durch manuelles Teachen auf neue Bewegungsprofile eingestellt werden. Die Cobots haben insgesamt sechs Achsen. Dank eigener SPS-Steuerung kann der Roboterarm auch als Stand-alone-Lösung eingesetzt und maschinellen Prozessen vor- oder nachgeschaltet werden. Er könnte zum Beispiel verwendet werden, um Werkstücke an einen Menschen zu übergeben oder verpackte Waren zu stapeln.
Kuka stellte im Januar 2023 zwei neue Modelle vor: die mobile Plattform KMP 600-S DiffDrive und die Roboterfamilie KR Fortec Ultra für schwere und großvolumige Bauteile. Die mobile Plattform erreicht eine Geschwindigkeit von bis zu 2m/s. Sie nutzt Laserscanner und 3D-Objekterkennung, um sich kollisionsfrei zu bewegen. Sie wurde für die Produktionsintralogistik entwickelt und kann bis zu 600 kg befördern. Der Roboter erkennt Hindernisse, die sich zwischen 50 Millimetern und 2,10 Metern über dem Boden befinden.
Die KR-Fortec-Ultra-Familie zeichnet sich hingegen durch große Kraft und hohe zulässige Massenträgheitsmomente aus. Der Hersteller hat fünf Varianten entwickelt, die auf verschiedene Anwendungfälle spezialisiert sind: Zum Beispiel wuchtet der KR 800 Teile mit bis zu 800 kg, hingegen zeichnen sich die beiden 480-er Modelle durch ihre Reichweite von bis zu 3.700 Millimeter aus. Das Entwicklungsteam hatte vor allem die Automobilindustrie im Blick: Die Roboter sind auf die immer größeren Fahrzeuge, große Bauteile für Elektroautos und schwere Batterien in der Fertigung ausgelegt.
Omron kündigte im Februar 2023 die Markteinführung des TM20-Cobots mit einer Nutzlast von 20 Kilogramm an. Dieser Roboter eignet sich beispielsweise für das Palettieren, die Maschinenbeschickung und Materialhandling. Er hat eine Reichweite von 1,3 Metern und ist das jüngste Mitglied der TM-Cobot-Familie. Eines der zentralen Merkmale ist das Gewicht von 33 Kilogramm. Dadurch lässt er sich mit mobilen Robotern kombinieren. Der Cobot ist mit speziellen Gelenkabdeckungen ausgestattet, das ihn gegen Kühl- und Schneidmittel schützt, sodass er sich für den Einsatz in der Maschinenbeschickung eignet.
Der neuste Cobot von Universal Robots ist der UR20. Er erreicht mit seinem neu konzipierten Gelenkarm kürzere Taktzeiten und kann Lasten bis zu 20 Kilogramm bewegen. Seine maximale Reichweite beträgt dabei 1,750 Meter. Bei einer Anfrage durch die Redaktion gab die Firma den Preis mit 48.900 Euro an (Stand: März 2023). Das Unternehmen hat außerdem vor Kurzem sein Angebot an fertig integrierbaren Komplettlösungen erweitert: Im Dezember 2022 stellte es Schweißlösungen für MIG/MAG und TIG-Schweißen des Partnerunternehmens Lorch beziehungsweise Migatronic vor. Ein anderes Partnerunternehmen, Ecosphere Automation, brachte eine Lösung für die Automatisierung von Stanz-, Press- und Umformungsaufgaben auf den Markt.
Wie planen Unternehmen den Einsatz von Industrierobotern und wie setzten sie dies erfolgreich um?
Der Einsatz von Industrierobotern erfordert eine sorgfältige Planung und Implementierung, damit das System die gewünschten Ergebnisse liefert. Hier sind einige Schritte, die Unternehmen beim Einsatz von Industrierobotern berücksichtigen sollten:
- Analyse der Anforderungen: Unternehmen sollten zunächst entscheiden, welche Aufgaben von Robotern ausgeführt werden sollen und welche Anforderungen der Prozess an einen Roboter stellt. Der Einsatz von Robotern bietet sich insbesondere für eintönige, gefährliche, schmutzige Aufgaben sowie komplexe, aber monotone Tätigkeiten an.
- Auswahl des Roboters: Basierend auf den Anforderungen wird ein geeigneter Robotertyp ausgewählt. Hier sollte auch der zur Verfügung stehende Platz bedacht werden; zum Beispiel kann auch für Cobots eine Schutzeinrichtungen nötig sein, wenn sie mit Schweißbrennern oder Fräsern arbeiten.
- Integration der Roboter: Um einen Roboter nahtlos in die Produktion zu integrieren, werden die Platzierung, die Sicherheitsmaßnahmen und die Programmierung sorgfältig geplant.
- Schulungen: Gegebenenfalls müssen sich Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter neue Fähigkeiten aneignen, um den Roboter sicher und effizient zu betreiben.
- Überwachung und Wartung: Im laufenden Betrieb muss ein Robotersystem überwacht und regelmäßig gewartet werden, um Leistung und Sicherheit zu gewährleisten.
- Fortlaufende Verbesserung: Unternehmen sollten kontinuierlich die Leistung des Robotersystems bewerten und gegebenenfalls Anpassungen und Verbesserungen vornehmen, um die Effizienz und Rentabilität des Systems zu erhöhen.