Zeit für intensive Zusammenarbeit

Weltweit erlebt die Robotik einen Aufwärtstrend. Dazu tragen die Digitalisierung industrieller Produktionsprozesse und der Trend zu immer leichter bedienbaren Lösungen bei. Geht es nach den Roboterherstellern, so rücken Mensch und Maschine künftig enger zusammen.

Die Branchenzahlen stimmen optimistisch: Der Verband Deutscher Maschinen- und Anlagenbau (VDMA) erwartet für die deutschen Hersteller von Robotik und Automation für 2016 einen neuen Umsatzrekord von 12,5 Mrd. €. Damit würde der Rekordwert von 2015 mit 12,2 Mrd. € um 2 % übertroffen werden. Zudem wurden laut der International Federation of Robotics (IFR) zwischen 2010 und 2015 weltweit rund 1,1 Mio. neue Industrieroboter installiert. Bis 2018 sollen nach IFR-Prognosen weltweit 2,3 Mio. Industrieroboter im Einsatz sein. Für das Wachstum sollen dabei zunehmend neue Roboterkonzepte sorgen.

„In Zukunft werden menschliche und maschinelle Fähigkeiten intelligenter kombiniert als je zuvor“, erwartet Norbert Stein, Vorsitzender des Vorstands des VDMA-Fachverbands Robotik und Automation. Nach seiner Einschätzung wird das nicht nur die Produktivität erhöhen, „sondern auch die Qualität der Arbeitsplätze deutlich verbessern.“ Auch Falk Senger, Geschäftsführer der Messe München, sieht neue Impulse: „Der Siegeszug von Industrierobotern in kleinen und mittelgroßen Unternehmen wird durch die günstigeren Preise der neuen Generation von Leichtbaurobotern und die flexible Bedienbarkeit vorangetrieben.“

In den vergangenen Jahren waren solche Lösungen als Prototypen bereits vereinzelt auf der Automatica und ähnlichen Messen zu sehen. Inzwischen ist die Vielfalt größer geworden und verschiedene Hersteller bieten marktfähige Lösungen an. Doch noch verhält sich der Markt für Systeme zur Mensch-Roboter-Kollaboration (MRK) in der Industrie eher zurückhaltend. „Obwohl alle über die direkte Zusammenarbeit von Mensch und Roboter reden, ist sie im täglichen Produktionsumfeld noch nicht besonders häufig anzutreffen“, räumt Jakob Berghofer ein. Der Produktmanager für den Leichtbauroboter LBR iiwa bei Kuka ergänzt: „Um ihn als Unterstützung des Menschen zu etablieren, arbeiten wir mit unseren Kunden, Partnern, Forschern und Unternehmen an neuen Ansätzen und Applikationen.” Daraus sollen sich neue Einsatzmöglichkeiten ergeben. Neben den Interaktionsmöglichkeiten mit dem Leichtbauroboter will das Unternehmen auf der Messe zeigen, dass auch der Industrieroboter KR Agilus direkt mit Menschen zusammenarbeiten kann. Mittels integrierter Kraft-Moment-Sensorik erkennt der Roboter dabei unerwartete Kollisionen und lässt sich auch per Hand führen.

Insbesondere die Automobilindustrie zeigt bereits Interesse an solchen Lösungen: „Eine Reihe von Zulieferern arbeiten mit dem kollaborativen Roboter CR-35iA, sei es in Testreihen oder in einfachen Anwendungen, um die Möglichkeiten und Grenzen auch unter Sicherheitsgesichtspunkten auszuloten“, sagt Markus Goos, Applikationsingenieur Robotics im Technical Center von Fanuc Deutschland. Der Roboter mit 35 kg Tragkraft hatte im vergangenen Jahr Premiere. Nun baut das Unternehmen die CR-Baureihe aus und präsentiert auf der Automatica den Prototyp CR-7iA mit einer Traglast von 7 kg. Er soll voraussichtlich Ende des Jahres auf den Markt kommen. Weitere Modelle sollen folgen. „Fanuc setzt als Basis industrielle Standardroboter ein“, sagt der Applikationsingenieur. Damit vertraut das Unternehmen auf Bekanntes, wie Goos hervorhebt. Denn: „Programmiert werden die kollaborativen Roboter wie alle anderen von Fanuc.“
Erstmals außerhalb von Japan zeigt Yaskawa den einarmigen Motoman HC 10, der für MRK-Einsätze ausgelegt ist. Mit einer Traglast von 10 kg sieht ihn der Hersteller hauptsächlich in Handling-Anwendungen.

Bekannt ist Motoman bisher u. a. für seine Zwei-Arm-Lösungen. Als kollaborierender Zweiarmroboter sei das System jedoch nicht geplant, sagt Unternehmenssprecher Richard Tontsch.

Einen Zweiarmroboter für die direkte Zusammenarbeit mit Menschen hat dagegen ABB entwickelt. Vor zwei Jahren hatte das Unternehmen die Lösung auf der Automatica bereits als seriennahen Prototypen vorgestellt und 2015 unter der Produktbezeichnung Yumi auf den Markt gebracht. Der Roboter ist für die Kleinteilemontage gebaut und kann die notwendigen Bewegungen auf sehr engem Raum ausführen. Er agiert mit seinen zwei Armen menschenähnlich und benötigt keine zusätzlichen Haltevorrichtungen. Der inhärent sichere Zweiarmroboter Yumi soll auf der Messe in verschiedenen Anwendungen gezeigt werden.
Vorreiter bei serientauglichen und einfach zu bedienenden Leichtbaurobotern ist Universal Robots (UR) aus Dänemark. Mehrere tausend Stück hat das 2005 gegründete Unternehmen bereits verkauft. Über seine Neuvorstellung zur Automatica schweigt UR allerdings noch.

Ob die Anschaffung eines kollaborativen Roboters für Unternehmen rentabel ist, sollen Anwender online berechnen können. Unter www.robotinvestment.eu gibt es dazu von der europäischen Initiative SMErobotics ein Kalkulationsprogramm. In dem gleichnamigen Projekt, das am 29. Juni endet, wurden seit 2012 flexibel einsetzbare Robotersysteme für den Mittelstand entwickelt und erprobt.

Beim Koordinator des EU-Projektes, dem Fraunhofer Institut für Produktionstechnik und Automatisierung (IPA) in Stuttgart, geht der Blick bereits in die Zukunft. Martin Hägele, der zuständige Abteilungsleiter am Fraunhofer IPA, erwartet beispielsweise Vorteile durch die Vernetzung von Robotern über Cloudlösungen. So könnten Fähigkeiten für Roboteraufgaben in einem externen Speicher abgelegt und bei Bedarf innerhalb weniger Minuten per Software (App) für die jeweilige Anwendung parametrisiert werden. Mit dem „Virtual Fort Knox“ habe sein Institut dafür eine Cloud-IT-Plattform geschaffen, die den Sicherheitsbedürfnissen in der Industrie gerecht werde.

Autorin des Artikels

Carmen Klingler-Deiseroth