Von 2020 bis 2022 werden rund 2 Millionen neue Industrie-Roboter in den Fabriken weltweit installiert - so die Prognose des IFR-Statistikdepartments. Neue Technologietrends machen es Unternehmen möglich, auf veränderte Marktanforderungen zu reagieren. Welche Top-Trends innovative Entwicklungen vorantreiben stellt die International Federation of Robotics (IFR) in einem Überblick vor.
"Intelligente Robotik und Automation sind wichtig, um mit neuen Verbrauchertrends, steigender Nachfrage nach Produktvielfalt Schritt zu halten, oder Herausforderungen durch Handelsbarrieren umzugehen", sagt Susanne Bieller, Generalsekretärin des IFR. "Neue technologische Lösungen ebnen dabei den Weg für mehr Flexibilität in der Produktion". Top-Treiber für den Einsatz von Industrie-Robotern sind die vereinfachte Bedienbarkeit, die Zusammenarbeit von Mensch und Maschine sowie die Digitalisierung.
Die Programmierung und Installation von Robotern werden ständig vereinfacht. Digitale Sensoren in Verbindung mit intelligenter Software ermöglichen direkte Lehrmethoden - etwa in Form von "Programmierung durch Demonstration". Die Aufgabe, die der Roboterarm ausführen soll, wird dabei zunächst von einem Menschen ausgeführt: Er nimmt den Roboterarm buchstäblich an die Hand 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 Videodemonstrationen zu arbeiten.
Die Zusammenarbeit von Mensch und Roboter ist ein weiterer wichtiger Trend in der Robotik. Durch die Fähigkeit, mit Menschen zusammenzuarbeiten, sind moderne Robotersysteme in der Lage, sich an eine schnell verändernde Umgebung anzupassen. Die Palette der kollaborativen Anwendungen, die von den Roboterherstellern angeboten wird, erweitert sich ständig. Gegenwärtig sind Anwendungen mit einem gemeinsamen Arbeitsraum (shared workspace) am häufigsten, bei denen Mensch und Maschine die Aufgaben nacheinander schrittweise erledigen - also sequenziell.
Anwendungen, bei denen Mensch und Roboter gleichzeitig am selben Teil arbeiten, sind im Vergleich dazu deutlich anspruchsvoller. Forschung und Entwicklung konzentrieren sich derzeit auf Methoden, die es den Robotern ermöglichen, am Arbeitsplatz mit dem Menschen in Echtzeit zu interagieren. So wie zwei Menschen in der Fabrik zusammenarbeiten würden, sollen der Roboter seine Bewegungen an die Umgebung anpassen können, um eine wirklich responsive Zusammenarbeit zu ermöglichen. Bei diesen Lösungen wird beispielsweise berücksichtigt, die menschliche Stimme oder Gestik zu erkennen. 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.
Diese sind die zentralen Komponenten der digitalen und vernetzten Produktion, wie sie in der Industrie 4.0 eingesetzt werden. Umso wichtiger ist es, dass sie miteinander kommunizieren können - unabhängig vom Hersteller. 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 Industrierobotern an das Industrial Internet of Things (IoT). Die digitale Konnektivität von Robotern, beispielsweise mit der Cloud, ist auch ein Treiber für neue Geschäftsmodelle. Roboterleasing - genannt Robots-as-a-Service - hat beispielsweise Vorteile, die - besonders für kleine und mittlere Unternehmen attraktiv sein könnten: keine Kapitalbindung, fixe laufende Kosten, automatische Upgrades und kein Bedarf an qualifiziertem Personal für die Roboter.
Die International Federation of Robotics IFR vertritt rund 60 Mitglieder u.a. Hersteller von Industrierobotern und nationale Roboterverbände aus über zwanzig Ländern und wurde 1987 als gemeinnützige Organisation gegründet.
