Das sind die Robotik-Trends 2018
Aktuelle Trends in der Robotik
Eine rasante technische Weiterentwicklung und zahlreiche Innovationen kennzeichnen die aktuelle Entwicklung. Folgende Trends erlauben es, Roboter in immer mehr Aufgabenbereichen einzusetzen:
Roboter werden kooperativer: «Die Robotik schlägt derzeit ein ganz neues Kapitel auf – die direkte Zusammenarbeit von Mensch und Roboter», so Patrick Schwarzkopf vom VDMA, «der Roboter wird zum ‚Kollegen‘, der dem Menschen assistiert, indem er zum Beispiel ein schweres Werkstück hält, während der Werker die Verschraubung übernimmt.» Auch Gudrun Litzenberger, General Secretary der IFR, hält die «Mensch-Roboter-Kollaboration» (MRK) für einen der wichtigsten Trends in den kommenden Jahren: «Eine Zusammenarbeit von Menschen und Robotern an gemeinsamen Arbeitsplätzen eröffnet neue Möglichkeiten und Konzepte für Industrie und Produktion.»
“Es wird zunehmend einfacher, Roboter neu zu programmieren. „
Die barrierefreie Zusammenarbeit zwischen den mächtigen Maschinen und ihren menschlichen Kollegen birgt allerdings auch Gefahren. Masse und Kraft der Roboter sind enorm, und so kann eine unerwartete Bewegung des Roboterarms oder eine Unachtsamkeit auf der menschlichen Seite schnell zu erheblichen Verletzungen führen. Entscheidend für die gefahrlose Zusammenarbeit ist es daher laut Michael Ehrenstrasser, Leiter Automatisierungstechnik Komponenten bei der Audi AG, dass ein kooperierender Roboter die Anwesenheit eines Menschen sicher registrieren und rechtzeitig abbremsen oder anhalten kann, um eine Gefährdung auszuschliessen. «Audi arbeitet zurzeit intensiv an Methoden, um die Komplexität solcher Anwendungen beherrschbarer zu machen und einen wirtschaftlichen Einsatz zu ermöglichen.»
Roboter werden leichter bedienbar: Herkömmliche Robotersysteme sind nicht nur teuer, sie erfordern auch umfangreiches Fachwissen, um sie installieren und betreiben zu können. Der Bedarf an leicht zu programmierenden und zu bedienenden Robotern steigt daher. Vor allem kleine und mittelständische Unternehmen zögern noch, wenn es um den Einsatz von Robotern geht. «Die Umstellung der Produktion auf Teil- oder Vollautomatisierung bringt einen hohen Investitionsbedarf mit sich», sagt Hans Schumacher von der Dürr Systems AG, «oftmals ist in den KMUs aber auch das notwendige Know-how für die automatisierten Prozesse und Serviceaufgaben noch nicht vorhanden.» Vorkonfektionierte und automatisierte Lösungen, wie sie etwa Dürr mit «ready2spray»-Lackierrobotern und «ready2integrate»-Sets anbietet, sollen die Hürden senken. «Nicht jede Branche hat wie die Automobilindustrie eine grosse Zahl von erfahrenen Fertigungsingenieuren zur Verfügung», gibt IFR-Generalsekretärin Litzenberger dem Dürr-Systems-CEO recht, «daher ist es wichtig, einfach zu nutzende Roboter zu entwickeln, die leicht in den Produktionsprozess integriert und betrieben werden können.»
Roboter werden beweglicher: Massige Roboter benötigen viel Platz und lassen sich nur mit grossem Maschinenaufwand installieren. Einmal montiert können sie kaum mehr versetzt werden, ohne dass die komplette Fertigungsstrasse zerlegt oder zumindest stillgelegt werden muss. Der Trend geht daher zu kleineren beweglichen Einheiten, die sich schnell an verschiedenen Arbeitsplätzen einsetzen lassen. Zusätzliche Roboterarme und Bewegungsachsen sowie eine verbesserte räumliche Orientierung erweitern laut IFR-Generalsekretärin Litzenberger zudem den Einsatzbereich und erleichtern den Transfer von einer Fertigungsstation zur anderen: «Diese Modelle können menschenähnliche Bewegungen mit der für Roboter typischen Schnelligkeit, Präzision und Reproduzierbarkeit ausführen.»
Roboter werden mobiler: Die Reduktion der Robotergrösse macht auch mobile Einheiten möglich, die sich selbstständig von einem Arbeitsplatz zum anderen bewegen können. «Die Kombination von Mobilität mit Industrierobotik ist eine wichtige Komponente in der Smart Factory des Industrie-4.0-Zeitalters», erklärt Litzenberger.
Roboter werden billiger: Vor allem in der Elektronikindustrie steigt nach einer Prognose der IFR die Nachfrage nach simplen, preiswerten Robotern, die einfache Aufgaben erfüllen können, bei denen es nicht auf höchste Präzision ankommt. «Diese ‚Low-Cost-Roboter‘ werden vor allem in der Produktion von preisgünstigen elektronischen Produkten eingesetzt, die einen kurzen Lebenszyklus haben», so Litzenberger.
Roboter werden intelligenter: Roboter der neuen Generation können ihr Verhalten selbstständig durch Lernen an veränderte Situationen anpassen, statt immer dieselben starren Bewegungsprogramme auszuführen. «Der Roboter kann durch ständige Verbesserung seiner Bewegungsabläufe selbst den besten Weg zu einem vorgegebenen Ziel finden, indem er zum Beispiel durch Erfahrung lernt, wie ein Gegenstand zu greifen ist», erklärt Litzenberger die Vorteile. «Nachdem in den vergangenen Jahren vor allem die Motorik im Vordergrund stand, werden nun die Entwicklungen im Bereich der Künstlichen Intelligenz massgeblich die Roboterentwicklung prägen», findet auch MediaMarktSaturn-CDO Wild.
Roboter werden vernetzter: Cloud-Computing erlaubt es Robotiksystemen, weltweit Informationen oder Programme auszutauschen. Diese häufig als «Cloud Robotics» bezeichnete Vernetzung kann zudem dazu genutzt werden, den Robotern mehr Rechenressourcen zur Verfügung zu stellen, als dies lokal möglich ist. Davon profitieren rechenintensive Vorgänge wie maschinelles Lernen oder auch Big Data. «Der Betreiber einer Anlage gewinnt dadurch wichtige Erkenntnisse, um seine Produktion lokal oder auch weltweit zu optimieren», sagt Dürr-Systems-CEO Schumacher, «bessere Planung und weniger Produktionsausfälle sind das Ziel.»
