Kollaborateure in der Produktionshalle

2018 wurden in Deutschland 3,8 Mrd. Euro für die Neuinstallation von Robotern investiert. Die Branche wächst jedes Jahr um knapp sechs Prozent. Und trotzdem ist hier noch Luft nach oben. Denn obwohl in der Region Stuttgart auf 10.000 Arbeiter circa 340 Roboter kommen, sind es in Südkorea beispielsweise 630 Roboter und in Singapur 490. Die Studie „Roboter im deutschen Maschinenbau“ von PricewaterhouseCoopers nennt als wichtigsten Punkt für die Zurückhaltung bei der Einführung von Robotersystemen die „fehlende Einsicht in die Notwendigkeit“. Mehr als die Hälfte der befragten Entscheider (58 %) sprach sich gegen Roboter aus. An zweiter Stelle und mit weitem Abstand wurden Kostengründe angeführt (16 %). Als Ursache sieht PwC vor allem den Erfahrungshorizont der Entscheider. Sie haben sich bei der Automatisierung in der Vergangenheit auf Produktivität, Geschwindigkeit und Effizienz fokussiert. Roboter kommen bisher hauptsächlich für die Bereiche Lackieren, Pick&Place, Entgraten und Schweißen in Frage. Mittelständische Produktionslinien weisen eine hohe Variantenvielfalt auf, die häufige Umrüstvorgänge erfordern. Industrierobotern rechnen sich hier nur mit schnell umrüstbaren Werkzeugen und Greifern und wenn sie sich darüber hinaus einfach programmieren lassen.

Klein, aber robo!

Laut VDMA Robotik + Automation fällt ein Viertel aller in Deutschland installierten Roboter in den Traglastbereich bis 6,5 kg. Ungefähr die Hälfte bewegen sich im Traglastbereich bis zu 25 Kilo. In diese Leistungsklasse fallen die meisten kollaborierenden Roboter. Mit einem Gesamtgewicht von teilweise nur zehn Kilogramm können diese Leichtbauroboter problemlos von einem Mann getragen und an beliebiger Stelle montiert werden. Sie sind klein, flexibel und einfach zu programmieren. Teilweise reicht es, den Roboterarm einmal manuell zu führen, die Bewegung wird dann automatisch abgespeichert. Mensch-Roboter-Teams werden neben Vollautomatisierung und reiner Handarbeit damit zur dritten Alternative in der Fertigung. Dabei unterstützten sie einen neuen Arbeitsfluss von Mensch und Maschine: Der Cobot übernimmt beispielsweise monotone, gefährliche oder belastende Arbeiten, während sich der Mensch auf anspruchsvolle Montagearbeiten oder auf die Qualitätssicherung konzentrieren kann. In der Autoindustrie helfen sie ihren menschlichen Kollegen beispielsweise dabei, Türdichtungen anzubringen oder sorgen beim Einkleben der Frontscheibe für den richtigen Anpressdruck. Cobots bieten auch eine soziale Perspektive: Indem sie anstrengende Arbeiten übernehmen, können sie dabei helfen, ältere Mitarbeiter länger am Arbeitsplatz zu halten. 

Anders als klassischen Industrierobotern stehen Cobots in direktem Kontakt mit den Arbeitern. Um jedes Verletzungsrisiko auszuschließen, erfordert das eine aufwändige Sensortechnik. Der APAS assistant von Bosch ist beispielsweise mit einer sensiblen Sensorhaut ausgestattet. Kommt ein Mitarbeiter zu nahe, stoppt APAS assistant sofort – noch bevor sich Mensch und Roboter berühren. Erst wenn der Mensch seinen Nahbereich wieder verlassen hat, arbeitet der Cobot weiter. Neben der Schutzhaut besitzt er ein 3D-Bildverarbeitungssystem für die Objekterkennung und Referenzierung im Raum. Laut Bosch ist der APAS assistant das erste Assistenzsystem, das für die Zusammenarbeit mit Menschen ohne Schutzzaun zertifiziert ist.

Menschen ersetzen Roboter

Es geht auch andersrum: Bei Mercedes-Benz haben erstmals Menschen Roboter ersetzt. In der Montage des S-Klasse Coupés im Werk Sindelfingen wurden Fließband-Roboter ausgetauscht und an ihrer Stelle neue Arbeitskräfte eingestellt. Mercedes-Benz setzt auf Individualisierung. Entscheidet sich ein Käufer zum Beispiel für eine S-Klasse-Limousine, kann er sehr viele Details nach Wunsch gestalten – von der Ventilkappe über Karbondesigns bis hin zu beheizbaren Getränkehaltern. „Diese Varianz ist zu viel für die Maschinen“, so ein Firmensprecher. „Roboter kommen nicht zurecht mit dem Grad der Individualisierung und den vielen Varianten, die wir heute haben. Wir sparen Geld und schützen unsere Zukunft, indem wir mehr Arbeitskräfte einstellen.“

Viele Unternehmen gerade in der Region Stuttgart sind bereit, ihre Erfahrungen und Einschätzungen zum Thema Cobots zu teilen. Im Competenzatlas der IT Region Stuttgart finden Sie zahlreiche Ansprechpartner aus Forschung und Praxis. Recherchieren Sie hier.