Trendradar Robotik 2024: Erst durch einfache Anwendung ist volles Potenzial realisierbar
Veröffentlicht am 15. Juli 2024 in Flexible Manufacturing
Roboter oder Mensch, wer wird künftig die Produktion bestimmen? Diese Frage beschäftigt Industrie und Wirtschaft seit vielen Jahrzehnten – eigentlich seitdem der amerikanische Erfinder George Devol 1954 das Patent für einen programmierbaren Manipulator anmeldete und so die Geburtsstunde der Industrierobotik einläutete. Der von Devol entwickelte Unimate-Roboter fand seinen Einsatz in einer Fabrik von General Motors bei der Entnahme heißer Metallteile aus einer Druckgussmaschine – eine gefährliche Aufgabe, die vorher von Menschen durchgeführt wurde. Im Rückblick auf die nun vergangenen 70 Jahre Industrierobotik zeigt sich eindrücklich: Weder damals noch heute geht es um Roboter „gegen“ Menschen. Stattdessen steht schon immer die Teamrechnung „Roboter + Mensch = Effizienz “ im Vordergrund. Was sich jedoch geändert hat, sind die Anforderungen von Produzenten, Markt und Umwelt: Noch nie waren Flexibilität, Skalier- und Anpassbarkeit sowie Nachhaltigkeit so wichtig wie heute. Doch noch immer gilt: Die Aufgaben, die Roboter übernehmen, sind stets die Jobs, die wir sie machen lassen, sodass sich menschliche Mitarbeiter auf wirklich wertsteigernde Aufgaben konzentrieren können.
Jedes vierte Industrieunternehmen plant, in Automatisierung zu investieren
Um die Bedeutung moderner Industrierobotik zu verdeutlichen, lohnt ein Blick auf aktuelle Studien. Wissenschaftler der Stanford University haben beispielsweise errechnet, dass es aktuell über 3,4 Millionen Industrieroboter weltweit gibt. Das globale Verhältnis von Robotern zu Menschen in der Fertigungsindustrie beträgt laut Analysen 1 zu 71. Industrieunternehmen planen zudem, in den nächsten fünf Jahren ein Viertel ihres Kapitals in die industrielle Automatisierung zu investieren. Die Entwicklung der Industrierobotik ist in diesem Zusammenhang geprägt von zahlreichen technologischen Fortschritten, einer breiteren Anwendung in verschiedenen Branchen und der Integration neuer Ansätze wie künstliche Intelligenz (KI) und maschinelles Lernen.
Cobots werden zu Kollegen
Zugleich lässt sich ein Paradigmenwechsel feststellen: Wurden Roboter in ihren Anfangsjahren vor allem als nützliche Geräte gesehen, die insbesondere repetitive und schwere Aufgaben übernehmen, gewann mit den kollaborativen Robotern (Cobots) die Vorstellung des Roboters als Kollege – ohne zuvor benötigte Schutzzäune – immer mehr an Bedeutung. Das Prinzip der Cobots wurde in den 1990er Jahren entwickelt, die ersten Modelle kamen zu Beginn des neuen Jahrtausends auf den Markt, und seit ca. 2010 sind Cobots aus vielen Fertigungsbereichen nicht mehr wegzudenken. Außerdem sollen Produkte und Herstellungsabläufe vermehrt nachverfolgbar sein. Mithilfe von Robotik lassen sich Produktions-, Verpackungs- und Inspektionsprozesse deutlich transparenter und verlässlicher als zuvor zurück- und nachverfolgen sowie quantifizieren.
Repetitive Aufgaben werden an Cobots abgegeben
Die Erfolgsgeschichte der kollaborativen Robotik nahm in Skandinavien an Fahrt auf, vor allem in Dänemark und Schweden – Länder, die schon länger versuchen mussten, fehlende und zudem sehr teure Fachkräfte mittels technischer Unterstützung abzudecken. Palettierung ist in diesem Zusammenhang eine Paradedisziplin der kollaborativen Robotik – eine sich wiederholende, wenig kreative und nicht wertsteigernde Aufgabe, die statt von Menschen gut von Technologie übernommen werden kann. Menschliche Mitarbeiter können sich in der gewonnenen Zeit hingegen um wichtigere und komplexere Aufgaben kümmern.
Trend kognitive Robotik: NEURA Robotics und OMRON kooperieren
Dieses neuartige Zusammenspiel von Mensch und Technik ging in den vergangenen Jahren mit einer zunehmenden Harmonisierung in der Fertigungsautomatisierung sogar noch weiter. Durch die Integration von KI und maschinellem Lernen entstehen immer adaptivere und lernfähigere Roboter, die aus ihren Erfahrungen lernen und so Aufgaben optimieren. Dies ermöglicht eine flexible Anpassung an verschiedene Produktionsanforderungen. Außerdem wird Robotik mit Unterstützung von KI vermehrt darauf trainiert, menschliche Sinne und kognitive Verknüpfungen nachzustellen. OMRON kooperiert auf diesem Gebiet mit NEURA Robotics, einem globalen Pionier im Bereich der kognitiven Robotik. Die Partnerschaft zielt darauf ab, die Fertigungsindustrie durch die Einführung kognitiver Roboter in der Fabrikautomation sowie fortschrittlicher KI-Funktionen zur Verbesserung von Effizienz, Flexibilität und Sicherheit nachhaltig zu transformieren. Im Gegensatz zu herkömmlichen Industrierobotern sind kognitive Roboter in der Lage, aus ihrer Umgebung zu lernen, eigenständige Entscheidungen zu treffen und sich an dynamische Produktionsszenarien anzupassen. Dies eröffnet neue Anwendungsmöglichkeiten, darunter komplizierte Montageaufgaben, detaillierte Qualitätskontrollen oder adaptive Materialhandhabung.
Beste Anpassbarkeit das A und O
Moderne Cobots wiederum arbeiten immer sicherer, selbstverständlicher und nahtloser Seite an Seite mit menschlichen Mitarbeitern. Fortschritte in Sensorik und Sicherheitssoftware haben diese Interaktion ermöglicht und verbreitet. Das Internet der Dinge (IoT) in der Industrie 4.0 wiederum hat zu einer Vernetzung von Robotern und Produktionsanlagen geführt, was eine umfassende Automatisierung und Echtzeit-Überwachung ermöglicht. Nicht zu vergessen sind Verbesserungen in Hardware und Präzision, die der Zuverlässigkeit und Leistungsfähigkeit zugute kommen. Darüber hinaus lässt sich moderne Industrierobotik einfacher denn je programmieren, was Implementierung und Einsatz in kleineren Unternehmen erleichtert. Aktuelle Anforderungen, vor allem für mittelständische Unternehmen, bestehen darin, immer flexibel auf neue Anforderungen reagieren zu können. Robotik muss sich daher problemlos und flexibel an verschiedene Anwendungen anpassen lassen, um schnell auf sich ändernde Produktionsanforderungen reagieren zu können.
Potenzial versus Herausforderungen
