Experts in Man & Machine
10.05.2016

Man and Machine

Roboter und Mensch arbeiten Hand in Hand

Zusammenfassung

Laut International Federation of Robotics (IFR) belief sich der Anteil von kooperierenden Robotern 2014 auf lediglich 1,5–2 % des gesamten weltweiten Absatzes von 229.261 Einheiten. Die Hersteller sind durch die Einführung neuer Robotermodelle derzeit dabei, den Anteil kollaborativer Roboter zu erhöhen.

Ob für Fertigung, Reinigung oder Wartung: Bald werden zunehmend ausgefeilte Industrieroboter Geschicklichkeit und „Intelligenz“ verbinden und dadurch komplexe Aufgaben übernehmen können, die bisher Menschen vorbehalten waren. Diese flinken und autonomen „kooperierenden Roboter“ (auch „kollaborative Roboter“ genannt) werden unsere Arbeitsweise revolutionieren. Immer intelligentere und schnellere Modelle helfen dabei, Fertigungsprozesse zu optimieren und zu beschleunigen: die Geburtsstunde für das Team aus Mensch und Maschine.

In Fabriken dienen Roboter dazu, der Belegschaft repetitive oder gefährliche Aufgaben abzunehmen. Doch mittlerweile können Mensch und Maschine sogar zusammenarbeiten – statt Konkurrenten sind sie Kollegen. Die als „Cobots“ bezeichneten, immer ausgefeilteren und intelligenteren kooperierenden Roboter wurden für die Arbeit mit oder ohne menschliche Mitwirkung entwickelt.

Früher kamen kooperierende Roboter meist nur in der Montage oder für Pick&Place-Anwendungen zum Einsatz. Jetzt arbeiten sie zunehmend Hand in Hand mit dem Bedienpersonal und unterstützen die Beschäftigten bei den verschiedensten Aufgaben. Damit tragen sie dazu bei, die Qualität der Fertigungsprozesse sowie die Produktivität zu verbessern.

Da den Mitarbeitern gefährliche oder mühsame Arbeiten abgenommen werden, können sie sich auf nützlichere Tätigkeiten konzentrieren. Für Unternehmen bedeutet diese Zusammenarbeit ein deutliches Plus an Produktivität und Kreativität.

Hager, einer der führenden Anbieter von Lösungen und Dienstleistungen für elektrotechnische Installationen, setzt bei der Ausstattung seiner 23 Werke weltweit auf die Industrielösungen von Stäubli. In einer Periode starken Wachstums entschloss sich das Unternehmen dazu, in einem Teil seiner Sparten 20–30 % der mühsamsten und repetitivsten vom Menschen ausgeführten Aufgaben zu automatisieren, um seinen Fertigungsteams die Arbeit zu erleichtern. « Unsere Mitarbeiter erhielten die nötige Weiterbildung zur Bedienung der automatisierten Maschinen und die entsprechenden Schulungszertifikate », berichtet Bruno Kauffmann, Machinery Department Director bei Hager. Davon profitierte das Unternehmen gleich dreifach: Neben mehr qualifiziertem Personal und einem Rückgang der Erkrankungen des Bewegungsapparats bei den Beschäftigten, die zuvor durch die hohe Arbeitsgeschwindigkeit und die komplexen Bewegungsabläufe hervorgerufen wurden, konnte die Fertigung an den französischen Standorten im Elsass bestehen bleiben.

Eine neue Partnerschaft zwischen Mensch und Maschine

Ziel der Hersteller bei der Entwicklung dieser neuen Robotergeneration war es, ein sicheres Nebeneinander von Mensch und Maschine im selben Arbeitsbereich zu ermöglichen. So entstand eine neue Beziehung zwischen den beiden Seiten, bei der die Roboter nicht mehr als von einem Schutzgitter umgebenes Werkzeug, sondern eher als Kollegen betrachtet werden. « Unsere Mitarbeiter sind sehr stolz darauf, mit so innovativen Maschinen zu arbeiten, weiß Bruno Kauffmann. Sie sehen sie als Kollegen und geben ihnen sogar Spitznamen. »

Angesichts der steigenden Nachfrage der Kunden nach flexiblen und effektiven Automatisierungslösungen und Robotern, die leicht zu bedienen sind, müssen die Hersteller immer komplexere und effizientere Mechanismen entwickeln. Dies ist besonders für KMU relevant, die nicht immer über das zur Integration von Industrierobotern nötigem Fachpersonal verfügen.

Die Hager Group investiert seit jeher intensiv in Robotertechnik und in die Modernisierung ihres Maschinenparks. Neben den technischen Vorteilen, die auf der Hand liegen, tragen Roboter erheblich dazu bei, dass wir jederzeit auf dem neuesten Stand sind – und sie sind unser aller Stolz. Unsere Teams stehen diesen neuen Partnern sehr aufgeschlossen gegenüber, und die Techniker und Ingenieure in unserer Maschinenabteilung begeistern sich besonders für die innovative Programmierung der Roboter.

Bruno Kauffmann, Machinery Department Director bei Hager

Eine vielversprechende Zukunft für kooperative High Performance Roboter

Für Stäubli Robotics, einer der führenden Hersteller von Industrierobotern, ist die Zusammenarbeit von Mensch und Maschine schon lange ein Thema von großem Interesse.

« Für unsere Kunden sind Roboter dazu da, den Mitarbeitern zu helfen. Sie sollen sich immer wiederholende Aufgaben präzise und effizient ausführen, um so die Leistungsfähigkeit des Unternehmens zu steigern, » erläutert Gerald Vogt, Geschäftsführer Stäubli Robotics Deutschland.

Die im Hager-Werk in Obernai installierten Roboter von Stäubli sorgen für eine höhere Produktionsqualität, Wiederholgenauigkeit, Geschwindigkeit und Flexibilität. « Unsere Roboter wurden vor Kurzem mit einem Vision-System ausgestattet, um sie noch flexibler zu machen, berichtet Bruno Kaufmann. Der nächste Schritt für uns ist nun der zu 100 % kooperierende Roboter. »

Der Begriff „Zusammenarbeit“ wird im Zuge dieser Entwicklung ganz neu definiert. Kooperierende Roboter müssen in der Lage sein, ohne Barrieren wie Schutzgitter in derselben Produktionslinie neben Menschen zu arbeiten. Die Unternehmen wünschen sich also Modelle, die Präzision und Wiederholgenauigkeit verbinden und für die Mitarbeiter in ihrer Umgebung keine Gefahr darstellen.

« Dies ist ein neues Konzept, das in der Branche für viel Aufsehen sorgt und für uns von großem Interesse ist, ergänzt Gerald Vogt. Unser Bestreben ist es, daß sich unsere Kunden nicht zwischen einem herkömmlichen Roboter und einem Cobot entscheiden müssen. Der Roboter von morgen muss nicht nur kooperieren, sondern auch schnell und ein Höchstmaß an Sicherheit für Mitarbeiter und Produktionsequipment garantieren. »

 

Zahlen und Fakten Im Jahr 2014 wurden weltweit 229.261 Robotereinheiten verkauft und installiert (Quelle: IFR 2015)
  • Nach Region:
    – 139 300 in Asien
    – 45 600 in Europa
    – 32 600 n Amerika
  • Nach Branche:
    – Automobilindustrie = 43 % des Gesamtabsatzes
    – Elektro-/Elektronikindustrie = 21 % des Gesamtabsatzes

Nach Schätzungen des IFR wird der weltweite Absatz bis 2018 auf 400.000 Einheiten steigen.

Nur bei 2 % der 2014 verkauften Einheiten handelte es sich um kooperierende Roboter.

98 % waren herkömmliche Industrieroboter.

2020 wird die Anzahl der weltweit verkauften kooperierenden Roboter bei geschätzt 40.000 Stück liegen. (ABI Research)

Man and Machine - Staübli success storiesMan and Machine - Stäubli et Hager

3 Fragen an Gerald Vogt

Man and machine - GVogt
Gerald Vogt . Geschäftsführer Stäubli Robotics Deutschland

MENSCH UND MASCHINE — EIN LEISTUNGSSTARKES DUO

« Eine neue Generation von Robotern macht es jetzt möglich, dass Mensch und Maschine sicher Seite an Seite arbeiten und gleichzeitig die Anforderungen der Hersteller im Hinblick auf eine Produktionssteigerung erfüllen. » Gerald Vogt, Geschäftsführer Stäubli Robotics Deutschland, berichtet, wie das Unternehmen diese neue Entwicklung sieht. 

Wie wird durch die Zusammenarbeit von Mensch und Maschine Mehrwert für das Unternehmen geschaffen?

« Die kooperierenden „Cobots“ von heute bieten die meisten der klassischen Vorteile von Industrierobotern – sie führen Arbeitsschritte repetitiv, präzise und effektiv aus. Der Unterschied besteht darin, dass sie jetzt auch im nahen Umfeld von Menschen arbeiten können, ohne diese zu gefährden. Die herkömmlichen Industrieroboter sind bekannt für ihre hohe Geschwindigkeit und Leistungsfähigkeit, dank denen sie das Produktionsvolumen liefern, das die Firmen anstreben. Die Herausforderung für die Hersteller von Robotern besteht also darin, Maschinen zu entwickeln, die diese beiden Anforderungen mit einer gefährdungsfreien und leistungsstarken Zusammenarbeit zwischen Mensch und Maschine verbinden. Dadurch wird den Kunden ermöglicht, in ihrer Produktion flexibler zu agieren, da der Platzbedarf sinkt und in den Fertigungslinien Raum für weitere Roboter geschaffen wird.

Früher schlossen sich höhere Produktivität und eine derartige Zusammenarbeit gegenseitig aus. Für die Zukunft besteht unser wichtigstes Ziel darin, beides durch eine Maschine abzudecken. »

Wohin entwickelt sich der Bedarf der Kunden aktuell?

« Heutzutage wollen die Kunden ihre Produktivität steigern. In bestimmten Branchen wie beispielsweise der Elektronikindustrie müssen sie zusätzlich aber auch in der Lage sein, ihre Fertigungslinien an die schnelle technologische Entwicklung anzupassen. Um erfolgreich kürzere Produktionsreihen realisieren zu können, benötigen die Kunden somit ortsungebundene Roboter, die einfach zu installieren sind sowie auch auf begrenztem Raum und neben Menschen arbeiten können, ohne diese zu gefährden. Gleichzeitig müssen sie kürzere Fertigungszyklen ermöglichen. »

Welchen Mehrwert bietet Stäubli seinen Kunden?

« Da wir Schulung für einen zentralen Faktor halten, um die optimale Gesamtperformance zu erreichen, arbeiten wir vor dem Kauf und während  der Inbetriebnahme eines Roboters intensiv mit unseren Kunden zusammen und bieten weltweit Schulungen und Kundensupport an. Wir beraten unsere Kunden bei der Optimierung und Neuauslegung ihrer Arbeitsabläufe, um den Roboter effizient und wirtschaftlich in den Produktionsprozess zu integrieren. Da wir alle Faktoren kontrollieren, die die Leistung der Roboter beeinflussen, liefern unsere Maschinen eine jederzeit gleichbleibende Geschwindigkeit, Präzision und Bewegungsstabilität. Diese Beständigkeit in der Leistung ist es, was uns auszeichnet. »

 

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