Industrieroboter : Wie Roboter zum Umbruch in der Produktion führen

Industrierobotik

Roboter dringen in alle Bereiche der Gesellschaft durch

Dienstleistungsroboter werden den Sektor dominieren – davon gehen dutzende Studien aus. Derzeit machen sie nur einen Bruchteil des Marktes aus, aber die Umsätze mit Dienstleistungsrobotern werden mehr als doppelt so hoch sein wie die mit konventionellen und Logistik-Robotern. Der weltweite Robotikmarkt von etwa 25 Mrd. USD wird so bis 2030 auf 160 bis 260 Mrd. USD ansteigen wird, wobei der Marktanteil der Dienstleistungsroboter bis zu 170 Mrd. USD und der Umsatz der Industrie- und Logistikroboter bis zu 80 Mrd. USD erreichen wird.


Sich ändernde Verbraucherpräferenzen und gesellschaftliche Trends werden den Bedarf an fortschrittlichen Robotiklösungen beschleunigen. Die Nachfrage der Verbraucher nach schnelleren Lieferungen maßgeschneiderter Produkte wird zu einer Ausweitung der Roboterkapazitäten in den Bereichen Fertigungsindividualisierung und Logistikanwendungen führen. Gleichzeitig wird die demografische Alterung zu einem größeren Bedarf an mobilen Servicerobotern führen, die bei der Körperpflege, beim Sport, bei der Essensausgabe und bei anderen Aufgaben helfen. Die zunehmende Bedeutung von Recycling und anderen Nachhaltigkeitsmaßnahmen wird es erforderlich machen, dass Roboter komplexe Demontage- und Sortieraufgaben übernehmen.

Diese Roboter werden in der Industrie eingesetzt

SCARA-Roboter

SCARA-Roboter (Selective Compliance Assembly Robot Arm) bestehen aus zwei parallelen Gelenken. Der an der Drehwelle befestigte Arm ist vertikal und bewegt sich horizontal. Im Vergleich zu zylindrischen und kartesischen Robotern bewegen sich SCARA-Roboter daher schneller und lassen sich leichter integrieren.


Delta-Roboter

Deltaroboter oder Parallelgelenkroboter bestehen aus parallelen Gelenkverbindungen, die in ihrer mechanischen Struktur an einer gemeinsamen Basis befestigt sind. Sie ermöglichen einen Hochgeschwindigkeitsbetrieb und werden im Allgemeinen für schnelle Pick-and-Place-Transfers verwendet.


Zylindrische Roboter

Zylindrische Roboter haben ein Drehgelenk an der Basis und ein prismatisches Gelenk zur Verbindung der Glieder. Die Roboter haben einen zylinderförmigen Arbeitsraum, der sich vertikal und gleitend bewegt. Zylindrische Roboter werden aufgrund ihrer kompakten Bauweise häufig in engen Arbeitsbereichen für einfache Montage-, Maschinenbeschickungs- oder Beschichtungsanwendungen eingesetzt.

UR-Manager Alboni:

„Der Cobot an sich existiert nicht“

Die Verbreitung: Asien dominiert den Weltmarkt

China ist bereits voller Start-ups, die sich mit Robotiktechnologie beschäftigen. Das Reich der Mitte hat die stärkste Nachfrage nach Industrierobotern und intensiviert derzeit mit großen Investitionen und politischen Maßnahmen seine Ambitionen im Robotiksegment. Sinkende Anschaffungskosten und ein immer größeres Angebot sollen den Boom der Industrierobotik in den kommenden Jahren weiter beflügeln.







Die Hersteller: Japan ist Exportweltmeister der Industrierobotik

Die Hersteller konzentrieren sich zunehmend auf die Herstellung effektiver Roboter zu niedrigen Kosten, um die Komplexität der Abläufe Industrie zu verringern. Der Einsatz von Robotern in der Industrie hat zu Kosteneinsparungen geführt, da die Maschinen rund um die Uhr ohne Unterbrechung arbeiten können und im Gegensatz zu menschlichen Arbeitskräften nicht ermüden. Darüber hinaus können Roboter in Bereichen mit spezifischem und begrenztem Platz eingesetzt werden und trotzdem präzise und konsistent arbeiten und schwere Lasten heben, ohne körperliche Schäden zu erleiden.

Die Automobilindustrie ist traditionell einer der größten Anwender von Industrierobotertechnologie. Roboter werden in allen Bereichen der Automobilproduktion eingesetzt: Sie werden für die Lackierung, die Montage, die Qualitätskontrolle und die robotergestützte Bildverarbeitung eingesetzt. Außerdem verschaffen sie den Automobilherstellern einen Wettbewerbsvorteil. In der Elektro- und Elektronikindustrie bieten sie mehrere Vorteile in der Fertigung. Dazu gehören die präzise Handhabung kleiner, empfindlicher Teile und die Kosteneffizienz. Infolgedessen ist die Branche auf dem besten Weg, einer der größten Endnutzer von Industrierobotern weltweit zu werden. Diese zunehmende Akzeptanz in diesen Branchen treibt das Wachstum des Gesamtmarktes an.


Die großen Vier der industrierobotik

Fanuc: Der japanische Platzhirsch

Fanuc wurde 1972 gegründet und hat seinen Hauptsitz in Oshino, Japan, am Fuße des berühmten Berges Fuji. Das Unternehmen ist auf Robotik und andere Automatisierungsgeräte, insbesondere CNC-Maschinen, spezialisiert. Die SCARA-Roboter von FANUC sind ideal für Hochgeschwindigkeits- und Präzisionsanwendungen wie Montage, Bestückung, Prüfung/Inspektion, Dosierung und Verpackungsprozesse. FANUC stellt alle seine Produkte in den hochautomatisierten Fabriken am Hauptsitz sowie in Mibu, Tsukuba und Hayato her.


Yaskawa: Die Vorreiter

Yaskawa wurde 1915 gegründet, aber der erste Roboter wurde 1974 auf den Markt gebracht. Es war der erste elektrisch angetriebene Industrieroboter in Japan, denn bis dahin waren alle Roboter hydraulisch angetrieben. Das Unternehmen hat seinen Sitz in Fukuoka, Japan, und erwirtschaftet einen Jahresumsatz von etwa 1,7 Mrd. USD, wovon etwa 597 Mio. USD auf die Robotik entfallen.


Franka Emika-CEO:

„Das Connecten des Roboters soll zum Vorteil werden“

Politische Initiativen machen Robotik zur strategischen Frage

Die chinesische Regierung hat Industrieroboter als entscheidend für die Wirtschaftsstrategie des Landes eingestuft und in ihrem Fünfjahresplan angekündigt, dass China bis 2025 die dominante Quelle für weltweite Robotikinnovationen sein soll. Roboter sind für Chinas Hightech-Produktionssektor, der in den kommenden Jahren an Bedeutung gewinnen wird, von entscheidender Bedeutung. Sie könnten aber auch ein wirksames Instrument sein, um viele der strukturellen Probleme anzugehen, mit denen die Wirtschaft wahrscheinlich konfrontiert sein wird, insbesondere im Hinblick auf die alternde Bevölkerung.


Um die Ziele zu erreichen, sollen drei bis fünf eigene Industriezonenn für die Robotik eingerichtet und das Volumen der Roboterfertigung verdoppelt werden. Dabei sollen Roboter für Aufgaben in 52 ausgewählten Branchen entwickelt werden, die von traditionellen Bereichen wie dem Automobilbau bis hin zu neuen Bereichen wie Gesundheit und Medizin reichen.

Aber auch die EU nimmt für den Ausbau der europäischen Robotiksparte Geld in die Hand. Die Europäische Kommission und die neu gegründete AI, Data and Robotics Association (Adra) unterzeichneten im Frühjahr 2022 eine öffentlich-private Partnerschaft, um gemeinsam 2,6 Mrd. Euro zu investieren. Die Initiative soll als europäische Anlaufstelle für KI, Daten und Robotik dienen. Im Rahmen der Partnerschaft werden öffentliche Investitionen in Höhe von 1,3 Mrd. Euro über das Programm Horizont Europa mobilisiert und durch private Investitionen in Höhe von 1,3 Mrd. Euro im Zeitraum 2021-2030 ergänzt, um die wichtigsten Herausforderungen in den Bereichen KI, Daten und Robotik in Europa anzugehen.

Smart Factories

Die Evolution der Produktion

FAQs: Die wichtigsten Antworten auf Ihre Fragen

Wie viel kostet ein Industrieroboter?

Neue Industrieroboter kosten in der einfachsten Ausführung komplett mit Steuerungen und Programmiergeräten zwischen 50.000 und 80.000 Euro. Sobald anwendungsspezifische Peripheriegeräte hinzukommen, kostet das Robotersystem zwischen 100.000 und 150.000 Euro.

Welche Vorteile bringt ein Industrieroboter?

Viele Unternehmen setzen Industrieroboter ein, um Geld, Zeit, Material und Platz zu sparen und gleichzeitig die Produktion und Produktqualität zu steigern.

Welche Anwendungsfälle gibt es für Industrieroboter?

Bei der Materialhandhabung geht es darum, einen Gegenstand von einem Ort zum anderen zu bewegen. Bei Montageaufgaben muss ein Roboter etwas zusammensetzen. Das kann bedeuten, dass er mehrere Teile zusammensetzt, z. B. ein Getriebe oder eine Leiterplatte. Zu den Verarbeitungsanwendungen gehören Aufgaben wie Lackieren, Lichtbogenschweißen, Punktschweißen, Polieren und Schleifen.

Wie wirkt sich der Einsatz von Robotern auf die Belegschaft aus?

Es ist umstritten, dass die Roboterautomatisierung den Bedarf an menschlichen Arbeitskräften vollständig eliminiert. Mitarbeiter werden nach wie vor benötigt, um Industrieroboter zu beaufsichtigen und die notwendige Wartung, Fehlersuche und grundlegende Reparaturen durchzuführen.