International Federation of Robotics
Die drei Top-Trends der Industrie-Robotik
Laut IFR werden bis zum Jahr 2022 zwei Millionen neue Roboter in den Produktionen weltweit installiert. Drei Trends stechen dabei besonders hervor.
Roboter sind aus der Produktion nicht mehr wegzudenken. Laut einer Prognose der International Federation of Robotics, kurz: IFR, werden in den nächsten zwei Jahren zwei Millionen neue Industrie-Roboter in den Fabriken weltweit installiert werden. Dabei kristallisieren sich drei Treiber heraus: vereinfachte Bedienbarkeit, die Zusammenarbeit von Mensch und Maschine sowie die Digitalisierung.
Trend 1: Smarte und einfache Roboterintegration
Ein Grund für den Siegeszug von Industrie-Robotern ist, dass deren Programmierung und Installation deutlich einfacher werden wird. Hier spielen verschiedene Faktoren mit: Sensoren und intelligente Software ermöglichen Lehrmethoden. Dadurch lassen sich Roboter durch Demonstration programmieren. Dabei führt ein Mensch zunächst die Aufgabe durch, welche der Roboterarm ausführen soll: Er bewegt den Roboterarm und zeigt den gewünschten Bewegungsablauf. Die dabei aufgezeichneten Daten werden anschließend von der Software in das digitale Programm des Roboterarms umgewandelt. Zukünftig werden automatische Lernprogramme Roboter dazu anleiten, ihre Bewegungen mit Versuch-und-Irrtum-Methoden zu optimieren und mit Video-Demonstrationen zu arbeiten. Unter anderem setzt der Cobot-Hersteller Universal Robots diese Methode bereits ein.
Trend 2: Zusammenarbeit von Mensch und Roboter
Ein weiterer Trend ist die Zusammenarbeit von Mensch und Roboter, von der Koexistenz über die Kooperation bis hin zu Kollaboration (siehe Bild). Moderne Robotersysteme sind in der Lage, sich an eine schnell verändernde Umgebung anzupassen. Gegenwärtig sind Anwendungen mit einem gemeinsamen Arbeitsraum (Shared Workspace) am häufigsten, bei denen Mensch und Maschine die Aufgaben nacheinander schrittweise erledigen – also sequenziell.
Anspruchsvoller sind im Vergleich dazu Anwendungen, bei denen Mensch und Roboter gleichzeitig am selben Teil arbeiten. Forschung und Entwicklung (F&E) konzentrieren sich derzeit auf Methoden, mit denen Roboter mit dem Menschen in Echtzeit reagieren. So wie zwei Menschen in der Fabrik zusammenarbeiten würden, soll der Roboter seine Bewegungen an die Umgebung anpassen, um eine wirklich reaktionsfähige Zusammenarbeit zu gewährleisten. Bei diesen Lösungen soll der Roboter auch in die Lage versetzt werden, die menschliche Stimme oder Gestik zu erkennen und zu interpretieren. Mit der Technologie von heute bietet die Mensch-Roboter-Kooperation bereits ein enormes Potenzial für Unternehmen aller Größen und Branchen. Investitionen in kollaborative Systeme werden die traditionellen Industrie-Roboter ergänzen.
Die vier Methoden der Mensch-Roboter-Kollaboration
Trend 3: Digitale Roboter
Roboter entwickeln sich zu einer zentralen Komponente der vernetzten Produktion. Daher müssen sie untereinander, mit anderen Maschinen sowie mit übergeordneten Systemen herstellerunabhängig kommunizieren können. Die so genannte "OPC Robotics Companion Specification", die von einer gemeinsamen Arbeitsgruppe des VDMA und der Open-Platform-Communications-Foundation (OPC) entwickelt wurde, definiert eine standardisierte generische Schnittstelle für Industrieroboter und ermöglicht die Anbindung von Industrie-Robotern an das Industrial Internet of Things (IIoT). Die Konnektivität von Robotern, beispielsweise mit der Cloud-Technologie, ist auch ein Treiber für neue Geschäftsmodelle: Roboterleasing - genannt Robots-as-a-Service - hat beispielsweise Vorteile, die besonders für kleine und mittlere Unternehmen (KMU) attraktiv sein könnten: keine Kapitalbindung, fixe laufende Kosten, automatische Upgrades und kein Bedarf an qualifiziertem Personal für die Roboter.
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