Skip to main content
main-content

21.11.2017 | Industrieroboter | Im Fokus | Onlineartikel

Roboter übernehmen die Welt der Produktion

Autor:
Andreas Burkert

Mehr als 3.053.000 Industrie-Roboter bevölkern mittlerweile die Fertigungsstätten weltweit. Die Tendenz ist stark steigend. Vor allem China rüstet auf. Treiber sind Industrie 4.0 und die smarte Fabrik.

Im Film I Robot gehören Roboter sozusagen zum guten Ton. Dort übernehmen sie nahezu jede Art der Arbeit, die sie äußerst zuverlässig erfüllen. Natürlich handelt es sich um Science Fiction. Doch ein Blick in moderne Fabriken offenbart: Der Siegeszug des Roboters scheint nahe. 

Weltweit arbeiten Roboter heute mit höchster Präzision und "werden - mit dem Internet der Dinge (IoT) vernetzt - eine Schlüsselrolle in neuen digitalen Fertigungsumgebungen spielen". Davon ist Joe Gemma, Präsident der International Federation of Robotics (IFR) überzeugt. Seiner Ansicht nach erweitert "das rasant wachsende Modellangebot die Einsatzmöglichkeiten für Industrie-Roboter und gibt Betrieben aller Unternehmensgrößen die Chance, flexibel zu automatisieren."

Empfehlung der Redaktion

2018 | OriginalPaper | Buchkapitel

Technologische Dimensionen der 4.0-Prozesse

Die Kenntnis der technologischen Dimensionen der 4.0-Prozesse ist hilfreich, da sie die Basis für das Internet der Dinge und Leistungen bilden (für die cyber-physischen Systeme (CPS)). Dieses Wissen ist nicht zuletzt deswegen notwendig, da sich …


Das wird der Generation Roboter einen weiteren Schub geben. Bis 2020 erwartet Gemma mehr als 1,7 Millionen neue Industrie-Roboter, die in den Fabriken der Welt installiert werden. Der weltweite Bestand an Industrie-Robotern von rund 1.828.000 Einheiten (2016) wird dann auf 3.053.000 Einheiten steigen. Das entspricht einer durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate von 14 % (2018 bis 2020). Allerdings gibt es länderspezifische Unterschiede. So wird der operative Roboterbestand in Asien-Australien im Jahr 2017 voraussichtlich um 16 % steigen. In Amerika hingegen nur um 9 % beziehungsweise nur um 7 % in Europa.

China ist beliebt bei Industrie-Robotern

Laut dem World-Robotics-Report 2017, der von der  International Federation of Robotics (IFR) veröffentlicht wurde, sind in China seit 2016 die meisten Industrie-Roboter im Einsatz. Im Jahr 2020 werden es rund 950.300 Einheiten sein, deutlich mehr als in Europa (611.700 Einheiten). Der japanische Roboterbestand wird zwischen 2018 und 2020 nur leicht ansteigen. In Asien insgesamt werden 2020 rund 1,9 Millionen Roboter im Einsatz sein. Dies entspricht fast dem weltweiten Roboter-Bestand von 2016.

Der Roboterboom ist laut IFR eine Reaktion auf beschleunigte Konjunkturzyklen: "In allen Fertigungsbereichen gilt es, flexibler zu produzieren und auf individuelle Kundenbedürfnisse einzugehen." Eine neue Generation von Industrie-Robotern ebnet dabei den Weg für die Automation der Zukunft. Insbesondere vor dem Hintergrund der digital vernetzten Fabrik. "In dem Hindernisse wie Systemkomplexität und Dateninkompatibilität überwunden werden, integrieren Betriebe Industrie-Roboter in die Produktion mit werksweiten Maschinen- und Systemnetzwerken“.

Unterschied zwischen Service- und Assistenzrobotern

Bei der Automation ist allgemein zwischen Servicerobotern und Assitenzrobotern zu unterscheiden. "Ein Serviceroboter ist eine frei programmierbare Bewegungseinrichtung, die teil- oder vollautomatisch Dienstleistungen verrichtet (z. B. Inspektionsroboter in Rohrleitungen, Serviceroboter im Pflegebereich, Rasenmähroboter, Industrieroboter)", erklären Oleg Cernavin und Gordon Lemme im Buchkapitel "Technologische Dimensionen der 4.0-Prozesse". "Ein Assistenzroboter ist hingegen ein mobiles, autonomes, interaktionsfähiges und nachgiebiges Robotersystem mit maschineller Wahrnehmung und 'kognitiver' Kontrolle. Er besitzt die Fähigkeit, schnell verschiedene Aufgaben zu erlernen und situationsabhängig Verhaltensweisen zur Erreichung langfristiger Ziele durchzuführen." Den Springer-Autoren zufolge liegt ein Problem bei diesen Assistenzrobotern "im Umgang mit dem Menschen (Kollaborationsraum); wenn der Roboter seine Umwehrung verlässt und mobil im Raum tätig wird, ist ein 'digitaler Schutzraum' um den Menschen zu schaffen, um kontrolliert und ohne Gefährdungen kooperieren zu können", schreiben die Autoren.

Roboter gehören zur großen Gruppe von Assistenzsystemen, deren Entwicklungsstufen und Reifegrade sehr unterschiedlich ausfallen, beschreiben Cernavin und Lemme. "Das fängt beim Smartphone an, das informelle und kognitive Funktionen erfüllen kann (wie auch Tablets, Smartwatches oder Smartglasses). [...] Assistenzsysteme können aber auch Exoskelette sein, die Personen bei Bewegungen ergonomisch unterstützen, Roboter, die mit ihnen kooperieren und bei der Aufgabenbewältigung unterstützen oder humanoide Roboter, die komplex mit Personen zusammenarbeiten und auf unterschiedlichen Sinnesebenen (zum Beispiel visuell, auditiv, haptisch) Informationen mit den Personen austauschen."

Oleg Cernavin und Gordon Lemme geben Industrieunternehmen Handlungsempfehlungen, was bei der Einführung von Assistenzsystemen grundsätzlich berücksichtigt werden sollte:

  1. Bei der Auswahl von Assistenzsystemen sollte immer die betriebliche Aufgabe im Mittelpunkt stehen: Für welche Prozesse im Betrieb sind für welche Aufgaben Assistenzsysteme vorgesehen und welche Aspekte der Prävention sind dabei zu beachten (z. B. die komplette Arbeitsorganisation, das Personalmanagement, der Arbeitsablauf einer Arbeitsaufgabe oder an einer Maschine, Betriebsanweisungen/Unterweisungen)? Der Betrieb sollte sehr detailliert prüfen, welche Assistenzsysteme für die betrachteten Abläufe hilfreich sind.
  2. Es empfiehlt sich für kleine und mittlere Betriebe, zunächst einmal mit vertrauten Systemen zu beginnen (wie z. B. dem Smartphone oder einem Tablet als Grundlage) und Teilsysteme, wie zum Beispiel die Zeiterfassung, Personaleinsatzplanung, Arbeitsablaufplanung mit Verbesserungsprozessen damit zu verbinden.
  3. Der Betrieb sollte sehr genau prüfen, welche Software-Programme bereits vorhanden und für seine Anwendung hilfreich sind. Einige in Forschungsprojekten entwickelte Tools sind auch für kleine Unternehmen hilfreich.
  4. Die Beschäftigten müssen das Assistenzsystem akzeptieren und nutzen. Wenn das System nicht als Bereicherung erkannt wird, so wird es nur ungerne genutzt und die Vorteile des Systems werden nicht erreicht. Zur Absicherung der Akzeptanz ist deshalb ein besonderer Fokus auf die Nutzerfreundlichkeit der Anwendung zu legen […]. Um die Akzeptanz sowie den fehlerfreien Umgang mit Assistenzsystemen zu steigern, sollten die Beschäftigten bei der Einführung beteiligt und im Umgang mit den Systemen entsprechend qualifiziert sowie weitergebildet werden.

Weiterführende Themen

Die Hintergründe zu diesem Inhalt

2018 | OriginalPaper | Buchkapitel

Technologische Dimensionen der 4.0-Prozesse

Quelle:
Prävention 4.0

2017 | OriginalPaper | Buchkapitel

Mit Robotern leben und sterben

(März 2009)
Quelle:
Unendliche Neugier

Das könnte Sie auch interessieren

Premium Partner

    Bildnachweise