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Zwei Fertigungsroboter bei der Arbeit
IoT

Cobots: So funktionieren die Industrieroboter der Zukunft

Portrait von Carsten PaulunCarsten Paulun
26.02.2021
4 Min.

    Parallel zu automatisierten Anlagen, vernetzten Fahrzeugen und dem 3D-Druck haben auch intelligente, interaktive Industrieroboter längst den Weg in die industrielle Arbeitswelt gefunden. Dabei erweist sich die Zusammenarbeit zwischen Mensch und „Cobots” bereits in vielen Bereichen als durchaus profitabel.

    Sie schweißen, lackieren, löten und kleben: Hierzulande ist spätestens seit dem Karrierehoch des Augsburger Roboterarms Kuka klar, dass den elektronischen Fabrikarbeitern in der industriellen Zukunft eine Schlüsselrolle zukommt. Ob ausdauernde Präzisionsarbeiten, Mensch-Maschine-Interaktion im Alltag oder physisch harte Knochenjobs: mittlerweile greifen „collaborative robots“, kurz Cobots, Beschäftigten im Industrie- (und Dienstleistungs-)sektor tatkräftig unter die Arme.

    Dabei sind sie nicht, wie herkömmliche Industrieroboter, auf feste Aufgaben beschränkt. Im Gegenteil: Sie sind teils sogar in der Lage, von ihren Mentoren, also dem Menschen, Aufgaben „abzuschauen” und somit von ihnen zu lernen.

    Inhaltsverzeichnis

    Cobots bringen wichtige Vorteile bei anstrengenden oder monotonen TätigkeitenKollaborative Roboter in der Industrie: Die Automobilbranche als VorreiterDie wichtigsten Hersteller von Cobots und Industrierobotern im ÜberblickInteraktive Robotik als Baustein der Industrie 4.0: Chancen für die Wirtschaft

    Cobots bringen wichtige Vorteile bei anstrengenden oder monotonen Tätigkeiten

    Im Gegensatz zu automatisierten Maschinen sind Cobots auf die Zusammenarbeit mit dem Menschen „geschult“. Mittels ausgeklügelter Sensortechnik können die elektronischen Arbeitskräfte auf Mitarbeiter reagieren und mit ihnen interagieren. So bieten die Cobots vor allem mit Blick auf die demografische Entwicklung vielfältige Chancen in den industriellen Werkshallen. Ältere Beschäftigte können ihre Arbeit länger ausführen, wenn die Leichtbauroboter sie bei körperlich anstrengenden Tätigkeiten unterstützen. Zugleich erweitern die Cobots bereits ihr berufliches Einsatzfeld auf kundenorientierten Service im Einzelhandel oder auch in der Gastronomie. Der empathische Roboter „Pepper“ aus Japan ist nur ein Beispiel, wie Mensch-Maschine-Interaktion auch in gesellschaftlich relevanten Umfeldern auf sympathische Art und Weise gelingt.
    Das Bild zeigt eine Hand unter einer symbolischen Wolke

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    Kollaborative Roboter in der Industrie: Die Automobilbranche als Vorreiter

    Hingegen einiger Befürchtungen sind die Cobots keine Elite künstlicher Intelligenz, die den Job des Menschen autonom oder vollständig übernehmen könnte. Viel mehr sind sie programmierte Zuarbeiter, bei dessen Beschäftigung sich die Automobilbranche als Vorreiter erwies. Seit mehreren Jahren schon setzt BMW bei der Serienfertigung kollaborative Roboter ein, die den menschlichen Kollegen unter anderem beim Anbringen von Türdichtungen assistieren. VW und Daimler zogen kurz darauf nach. Dabei sind Cobots keineswegs auf das Schweißen von Nähten („Follow-the-line”-Anwendungen) oder das Anreichen schwerer Einzelteile („Pick-and-Place”) begrenzt:
    • Cobots in der Logistik: Wo bislang noch händisch Waren aus Regalen gesucht werden, könnten demnächst intelligente Roboter diese Arbeit übernehmen. Der Mensch prüft dann lediglich, ob diese Arbeiten korrekt ausgeführt werden und bringt dem Roboter im Zweifel komplizierte Handgriffe bei. Selbst Supermarktketten greifen inzwischen auf die smarten Lagerhelfer zurück. Intelligente Lieferdrohnen, die dann den Versand übernehmen, sind zwar bislang noch Zukunftsmusik, werden aber bereits ausführlich getestet.
    • Cobots in der Feinmechanik: Immer dort, wo absolute Präzision gefordert ist, kann ein Cobot helfen, diese im Zweifel besser als der Mensch und frei von (allzu großen) Schwankungsbandbreiten zu gewährleisten. Sei es beim Uhrenbau, oder aber auch im Bereich der Platinenbestückung, wo schon heute Fertigungsroboter zum Einsatz kommen. Der Unterschied zum Cobot liegt hier in der individuellen Anpassbarkeit, was wiederum hochwertige Einzelstücke ermöglicht.
    • Cobots in der Chirurgie: Bereits heute arbeiten moderne Kliniken teilweise mit roboterunterstützten Operationssystemen. Schafft man es jedoch, den verwendeten Robotern beizubringen, wie bestimmte Standardvorgänge auszuführen sind und welche Parameter hierbei wichtig sind, könnten diese lernen, beispielsweise Muttermale oder ähnliche, klar abgrenzbare Bereiche selbständig und hochpräzise zu bearbeiten.
     
    Cobots unterstützen einen Industriarbeiter
    Die Bedienung eines Cobots kann mit Hilfe von Spracheingaben oder beispielsweise über ein Tablet erfolgen.
     

    Die wichtigsten Hersteller von Cobots und Industrierobotern im Überblick

    Interessieren Sie sich ebenfalls für den Einsatz von Cobots in Ihrem Unternehmen? Im Folgenden finden Sie einige der wichtigsten Hersteller für derartige Technologien, nach Jahresumsatz in 2019 absteigend sortiert:
    • Mitsubishi Electric (Japan)
    • ABB Robotics (Schweiz)
    • Fanuc (Japan)
    • Kawasaki Heavy Industries (Japan)
    • Yaskawa (Japan)
    • KUKA Robotics (Deutschland)
    • Dürr AG (Deutschland)
     

    Interaktive Robotik als Baustein der Industrie 4.0: Chancen für die Wirtschaft

    Hinsichtlich der „Roboter-Dichte“ liegt Deutschland laut Statista weltweit übrigens auf dem vierten Platz hinter Singapur, Südkorea und Japan. Aktuell kommen hierzulande 346 Roboter auf 10.000 Mitarbeiter im Industriebereich – in Singapur sind es sogar 918. Damit sind allerdings nicht nur die hier beschriebenen „Cobots”, sondern sämtliche Industrieroboter gemeint.
    Im Grunde genommen heben Cobots das Thema Digitalisierung und Automatisierung einfach nur auf die nächste logische Ebene. Denn die flexible Interaktion zwischen Mensch und Maschine ebnet auch mittelständischen Betrieben einen neuen Weg, ihre Fertigung auf technisches Spitzenniveau zu automatisieren. Sowohl die Präzision als auch die Produktivität steigen hierdurch – was wiederum für sinkende Kosten und eine verbesserte Wettbewerbsposition sorgt.
    Bis 2025 sieht Statista den Absatz von Industrierobotern weltweit jährlich bei fast 13 Millarden US-Dollar. Für die Umsetzung einer derartigen „connected industrial workforce“ braucht es wiederum stabile IoT-Netze und Software-Spezialisten zur Steuerung, Koordination sowie Wartung der Cobots und entsprechend aufgerüsteter, herkömmlicher Industrieroboter.
    Einen interessanten Ausblick auf künftige Cobot-Einsatzfelder liefert auch das Forschungsprojekt AQUIAS des Fraunhofer-Instituts für Arbeitswirtschaft und Organisation. Hier werden nicht zuletzt auch ethische Fragen rund um die Grenzen von Roboter-Befugnissen diskutiert und entsprechende Vorschläge für betriebsinterne Regelungen diesbezüglich gemacht.
    Portrait von Carsten PaulunCarsten Paulun
    26.02.2021
      # Tags:
      5GDigitalInnovationKünstliche IntelligenzRoboter
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