Roboter-Trends 2020: Die Maschinen werden smarter

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Von 2020 bis 2022 werden rund 2 Millionen neue Industrie-Roboter in den Fabriken weltweit installiert – so die Prognose der International Federation of Robotics. Neue Technologietrends machen es Unternehmen möglich, auf veränderte Marktanforderungen zu reagieren. 

„Intelligente Robotik und Automation sind wichtig, um mit neuen Verbrauchertrends, steigender Nachfrage nach Produktvielfalt oder Herausforderungen durch Handelsbarrieren umzugehen“, sagt Dr. 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: Vereinfachte Bedienbarkeit, die Zusammenarbeit von Mensch und Maschine sowie Digitalisierung.

Roboter werden smarter

Die Programmierung und Installation von Robotern werde deutlich vereinfacht. Wie das in der Praxis aussieht: 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 sollen automatische Lernprogramme Roboter dazu anleiten, ihre Bewegungen mit Versuch-und-Irrtum-Methoden zu optimieren und mit Videodemonstrationen zu arbeiten.

Roboter arbeiten mit Menschen zusammen

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 reagieren. So wie zwei Menschen in der Fabrik zusammenarbeiten würden, wollen die F&E-Teams, dass der Roboter seine Bewegungen an die Umgebung anpassen kann, um eine wirklich reaktionsfähige Zusammenarbeit zu gewährleisten. 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.

Roboter werden digital

Industrieroboter 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 „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 (IIoT). Die digitale Konnektivität von Robotern, beispielsweise mit der Cloud-Technologie, ist auch ein Treiber für neue Geschäftsmodelle: Roboterleasing – 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