Cobot Automation – kollaborative Roboter in der Automatisierung

Was sind Cobots und warum sind sie wichtig?

Cobots, auch bekannt als kollaborative Roboter, sind eine Art von Robotern, die speziell entwickelt wurden, um sicher und effektiv mit Menschen zusammenzuarbeiten. Im Gegensatz zu herkömmlichen Industrierobotern, die oft in abgetrennten Bereichen arbeiten, können Cobots direkt neben Menschen arbeiten, ohne dass eine physische Barriere zwischen ihnen besteht. in der Cobot-Automation teilen sich Mensch und Maschine die Arbeit.
Der Hauptunterschied zwischen Industrierobotern und kollaborativen Robotern besteht darin, dass Cobots über fortschrittliche Sensorik und Technologie verfügen, um menschliche Bewegungen und Interaktionen zu erkennen. Sie sind in der Lage, ihre Bewegungen und Kräfte in Echtzeit anzupassen, um Kollisionen oder andere Gefahren zu vermeiden. Dabei sind sie so konzipiert, dass sie sicher und intuitiv mit Menschen interagieren können.
Die Bedeutung von Mensch-Roboter-Kollaboration in der heutigen Industrie liegt darin, dass sie die Möglichkeit bietet, die Effizienz und Produktivität zu steigern. Cobots können repetitive, gefährliche oder ermüdende Aufgaben übernehmen, was den Arbeitskräften Zeit für anspruchsvollere Tätigkeiten verschafft. Zudem können sie die Arbeitskraft unterstützen, indem sie schwere Lasten heben oder körperliche Belastungen reduzieren.
Darüber hinaus ermöglicht die Zusammenarbeit von Mensch und Roboter ein Höchstmaß an Flexibilität in der Fertigung. Cobots können schnell und einfach programmiert und in verschiedenen Arbeitsumgebungen eingesetzt werden, ohne dass große Umbauten erforderlich sind. Dadurch können Unternehmen schnell auf Veränderungen in der Produktion reagieren und ihre Produktionskapazitäten optimieren.
Insgesamt sind Cobots wichtig, um die Produktivität, Sicherheit und Flexibilität in der Industrie zu verbessern und die Arbeitsbedingungen für die Belegschaft zu optimieren. Sie stellen eine vielversprechende Zukunftstechnologie dar und werden voraussichtlich in den kommenden Jahren eine immer wichtigere Rolle in der Industrie spielen.

Roboter und ihre kollaborativen Fähigkeiten

Die Grundprinzipien der Robotik beinhalten die Programmierung und Konstruktion von autonomen Maschinen, die in der Lage sind, verschiedene Aufgaben auszuführen. Traditionelle Roboter waren oft darauf ausgelegt, in abgeschlossenen Umgebungen zu arbeiten und waren nicht dafür vorgesehen, mit Menschen zusammenzuarbeiten.
Die Entwicklung von traditionellen Robotern zu kollaborativen Robotern wurde vorangetrieben, um die Zusammenarbeit zwischen Mensch und Maschine zu ermöglichen. Kollaborative Roboter sind darauf ausgelegt, sicher und effizient mit Menschen zusammenzuarbeiten. Sie können in enger physischer Nähe zum Menschen arbeiten und haben Sensoren, die es ihnen ermöglichen, die Anwesenheit von Menschen zu erkennen und ihre Bewegungen entsprechend anzupassen.
In der Mensch-Maschine-Beziehung spielt der Mensch eine entscheidende Rolle. Der Mensch ist in der Lage, eine Vielzahl von Aufgaben auszuführen, die Robotern oft noch schwerfallen. Die Zusammenarbeit zwischen Mensch und Roboter kann jedoch zu einer verbesserten Leistung führen, da sich die Stärken und Schwächen beider ergänzen. Der Mensch kann komplexe Aufgaben planen und kontextuell verstehen, während der Roboter physische Aufgaben präzise und ausdauernd ausführen kann.
Die kollaborative Beziehung zwischen Mensch und Roboter erfordert jedoch auch eine klare Kommunikation und Aufgabenteilung. Der Mensch muss in der Lage sein, die Fähigkeiten und Grenzen des Roboters zu verstehen und entsprechend zu handeln. Es wird erwartet, dass die Rolle des Menschen in der Mensch-Maschine-Beziehung weiterhin wichtig sein wird, da der Roboter die Komplexität und Vielfalt der menschlichen Intelligenz noch nicht erreicht hat.

Die Vielseitigkeit der kollaborativen Robotern in der Anwendung

Die Vielseitigkeit der kollaborativen Roboter, auch bekannt als Cobots, in der Anwendung ist beeindruckend. Sie können in einer Vielzahl von Industrien eingesetzt werden und bieten viele Vorteile gegenüber herkömmlichen Industrierobotern.
Eine der häufigsten Anwendungen von Cobots ist die Montage. Sie können effizient und präzise Teile zusammenfügen und so die Arbeitszeiten verkürzen und Kosten reduzieren. Durch ihre Fähigkeit, neben Menschen zu arbeiten, können sie auch in engen Räumen eingesetzt werden, wo herkömmliche Roboter nicht geeignet sind.
Eine weitere häufige Anwendung von Cobots ist das Palettieren. Sie können schnell und präzise Produkte auf Paletten stapeln und so die Arbeitsbelastung für Menschen reduzieren. Durch die Zusammenarbeit mit Menschen können sie auch flexibel auf Veränderungen in den Produktionsanforderungen reagieren.
Um ihre Aufgaben effektiv ausführen zu können, werden Cobots oft mit Greifern und anderen Peripherie-Tools ausgestattet. Diese können je nach Anwendung unterschiedlich sein, zum Beispiel Sauggreifer für das Handhaben von empfindlichen Teilen oder Greifzangen für das Greifen von Werkstücken.
Cobots finden jedoch auch in besonderen Anwendungsbereichen Anklang. In der Healthcare-Industrie können sie zum Beispiel bei der Betreuung von älteren Menschen oder bei der Unterstützung bei medizinischen Untersuchungen eingesetzt werden. Beim Entgraten von Werkstücken können Cobots präzise und effizient arbeiten und so die Gesundheit und Sicherheit der Arbeiter verbessern. In der Automobilindustrie können Cobots in der Qualitätssicherung eingesetzt werden, um Teile auf Fehler zu überprüfen und so eine hohe Produktqualität sicherzustellen.
Die Anwendungen von Cobots sind vielfältig und bieten Unternehmen in verschiedenen Branchen große Vorteile. Durch ihre Flexibilität, Präzision und Zusammenarbeit mit Menschen können sie zur Steigerung der Produktivität und Effizienz beitragen und gleichzeitig die Arbeitsbedingungen für die Mitarbeiter verbessern.

Programmierung und Flexibilität kollaborativer Roboter

Flexibilität ist ein wesentlicher Vorteil von kollaborativen Robotern in der Automatisierung. Traditionelle Industrieroboter waren meist fest installiert und für spezifische Aufgaben programmiert. Im Gegensatz dazu bieten kollaborative Roboter eine größere Flexibilität, da sie in der Lage sind, sicher mit Menschen zusammenzuarbeiten und an verschiedenen Aufgaben und Umgebungen eingesetzt zu werden.
Die Programmierung von kollaborativen Robotern ist oft auf einem höheren Abstraktionsniveau als bei herkömmlichen Robotern. Anstatt detaillierte Programmierung auf Roboter-Code-Ebene durchzuführen, können Benutzer mit Hilfe von grafischen Benutzerschnittstellen und Softwarepaketen komplexere Aufgaben einfach programmieren. Dadurch wird die Programmierung von kollaborativen Robotern für Benutzer ohne spezielle technische Kenntnisse zugänglicher.
Die Flexibilität von kollaborativen Robotern ermöglicht es ihnen, an verschiedenen Arbeitsplätzen eingesetzt zu werden, ohne umfangreiche Umrüstungen durchführen zu müssen. Mit Hilfe von Sensoren können sie ihre Umgebung wahrnehmen und sich anpassen, um sicher mit Menschen zusammenzuarbeiten. Dies macht sie ideal für Arbeitsumgebungen, in denen Roboter und menschliche Arbeitnehmer eng zusammenarbeiten müssen, wie beispielsweise in der Montage oder Verpackung.
Leichtbauroboter sind spezielle kollaborative Roboter, die aufgrund ihres geringen Gewichts und ihrer kompakten Bauweise noch flexibler sind. Sie sind in der Lage, schnell und einfach bewegt und in verschiedenen Arbeitsplätzen eingesetzt zu werden. Diese Anpassungsfähigkeit ermöglicht es Unternehmen, ihre Automatisierungslösungen flexibler zu gestalten und auf sich ändernde Anforderungen schnell zu reagieren.
Zusammenfassend bieten kollaborative Roboter aufgrund ihrer Flexibilität und Anpassungsfähigkeit viele Vorteile in der Automatisierung. Sie ermöglichen eine einfache Programmierung, sicheres Zusammenarbeiten mit Menschen und eine einfache Anpassung an verschiedene Arbeitsumgebungen. Dies ermöglicht Unternehmen, ihre Produktionsprozesse effizienter zu gestalten und auf sich ändernde Anforderungen schnell zu reagieren.

Branchen, die von Cobots profitieren

Cobots können bei der Kommissionierung, Verpackung und dem Transport von Waren in Lagerhäusern und Logistikzentren eingesetzt werden, um die Effizienz zu verbessern und Arbeitskräfte zu entlasten.
Elektronikindustrie: Cobots können in der Montage von elektronischen Komponenten und Geräten eingesetzt werden, um die Produktivität zu steigern und die Qualität zu verbessern.
Lebensmittel- und Getränkeindustrie: Cobots können in der Lebensmittel- und Getränkeproduktion eingesetzt werden, um repetitive Aufgaben wie das Mischen, Verpacken und Sortieren von Produkten zu übernehmen.
Baugewerbe: Cobots können in der Bauindustrie eingesetzt werden, um Aufgaben wie das Heben und Platzieren schwerer Materialien zu unterstützen und die Sicherheit am Arbeitsplatz zu verbessern.
Einzelhandel: Cobots können im Einzelhandel eingesetzt werden, um die Bestandsverwaltung und die Nachfüllung von Regalen zu unterstützen.
Durch den Einfluss von Industrie 4.0 und der Digitalisierung werden immer mehr Unternehmen in verschiedenen Branchen automatisierte Lösungen suchen und Cobots als Teil ihrer Produktionsprozesse implementieren.
Im Gesundheitswesen werden Cobots zunehmend eingesetzt, um Ärzte und Pflegepersonal bei bestimmten Aufgaben wie der Rehabilitation von Patienten oder der Unterstützung bei chirurgischen Eingriffen zu unterstützen.
Insgesamt profitieren Branchen von Cobots, die repetitive und körperlich anstrengende Aufgaben erkennen und automatisieren möchten, um die Effizienz zu steigern, die Qualität zu verbessern und die Arbeitskräfte zu entlasten.

Führende Cobot-Hersteller und ihre Spezialisierung – u.a. ABB, KUKA, Universal Robots

Universal Robots und ihre Positionierung

Universal Robot positioniert sich als Anbieter von kollaborierenden Robotern, die einfach zu bedienen und kostengünstig sind. Ihre Roboter sind darauf ausgelegt, eine breite Palette von Aufgaben in verschiedenen Branchen zu erfüllen, wie zum Beispiel Montage, Materialhandling, Maschinenbedienung und Verpackung.
UR-Roboter zeichnen sich durch ihre Benutzerfreundlichkeit aus. Sie können ohne vorherige Robotikkenntnisse programmiert werden und lassen sich schnell in bestehende Produktionssysteme integrieren. Die Roboter verfügen über Sensoren, die eine sichere kollaborative Arbeit ermöglichen, indem sie die Bewegungen des Menschen erkennen und darauf reagieren, um Kollisionen zu vermeiden.
Die Roboter von UR sind auch für kleine und mittelständische Unternehmen attraktiv, da sie bezahlbar und flexibel sind. Sie können schnell an verschiedene Aufgaben angepasst werden und ermöglichen es Unternehmen, ihre Produktionseffizienz zu steigern und gleichzeitig Arbeitskräfte zu entlasten.
UR hat sich auf dem Markt etabliert und genießt einen guten Ruf für seine zuverlässigen und hochwertigen Cobots. Das Unternehmen hat eine breite Palette von Kunden in verschiedenen Branchen, darunter die Automobilindustrie, Elektronik, Lebensmittel und Getränke, Pharma und Logistik.
Insgesamt hat sich Universal Robots als einer der führenden Hersteller von Cobots etabliert und ist bekannt für seine hochwertigen, benutzerfreundlichen und vielseitigen Roboter.

ABB, KUKA und Neura Robotics: Große Namen in der Cobot-Branche und Neue und aufstrebende Akteure: Kassow Robots, Bosch Rexroth, Rethink Robotics, Omron, Franka Emika

ABB:

ABB ist ein weltweit führender Anbieter von Robotern und Automatisierungslösungen. Ihr Cobot-Angebot umfasst den ABB YuMi, der für die Zusammenarbeit zwischen Mensch und Roboter konzipiert ist. Der YuMi verfügt über fortschrittliche Sensoren und Sicherheitsfunktionen, um sicher und effizient mit Menschen zusammenzuarbeiten.

KUKA:

KUKA ist ein weiterer großer Player in der Cobot-Branche. Sie bieten eine Reihe von Kollaborationsrobotern an, darunter den KUKA iiwa. Der iiwa ist in der Lage, mit hoher Präzision und Vielseitigkeit in verschiedensten Anwendungen zusammenzuarbeiten. Er verfügt über fortschrittliche Sensoren und einen leichten und kompakten Aufbau.

Universal Robots:

Universal Robots hat den Markt für kollaborative Roboter geprägt und ist einer der führenden Hersteller in der Branche. Ihr Angebot umfasst eine breite Palette von Cobot-Modellen, die sich durch ihre einfache Programmierung, Flexibilität und Sicherheitsfunktionen auszeichnen. Ihre Cobots können in vielen verschiedenen Branchen eingesetzt werden, von der Produktion bis zur Logistik.

Kassow Robots:

Kassow Robots ist ein neuer Akteur in der Cobot-Branche und wurde 2014 von ehemaligen Universal Robots-Mitarbeitern gegründet. Sie bieten kollaborative Roboter mit hoher Tragkraft und Reichweite an, die insbesondere für Anwendungen in der Industrie geeignet sind. Ihre Cobots zeichnen sich durch ihre einfache Bedienung und Programmierung aus.

Bosch Rexroth:

Bosch Rexroth ist ein bekannter Name in der Automatisierungsbranche und bietet auch kollaborative Roboter an. Ihr Cobot-Angebot umfasst den APAS Assistant, einen flexiblen und sicheren Roboter, der in der Produktion eingesetzt werden kann. Der APAS Assistant verfügt über fortschrittliche Sensoren und Sicherheitsfunktionen, um die Zusammenarbeit mit Menschen zu gewährleisten.
Rethink Robotics:
Rethink Robotics ist ein Pionier in der Entwicklung von kollaborativen Roboterlösungen. Ihr bekanntester Cobot ist der Baxter, der in der Montage, Verpackung und Logistik eingesetzt werden kann. Der Baxter zeichnet sich durch seine einfache Programmierung und Benutzerfreundlichkeit aus.

Omron:

Omron ist ein globaler Anbieter von Automatisierungslösungen und bietet auch kollaborative Roboter an. Ihr Cobot-Ange Universal Robots (UR) ist einer der führenden Cobot-Hersteller und hat sich auf die Entwicklung von flexiblen und benutzerfreundlichen kollaborativen Robotern spezialisiert. UR-Roboter sind bekannt für ihre einfache Einrichtung und Programmierung, ihre hohe Sicherheit und ihre Vielseitigkeit.

MRK (Mensch Roboter Kollaboration) und ihre Zukunft

Die Mensch Roboter Kollaboration (MRK) hat in den letzten Jahren zunehmend an Bedeutung gewonnen. Durch die enge Zusammenarbeit von Mensch und Roboter können Produktionsprozesse effizienter gestaltet und Arbeitsabläufe optimiert werden.
Die Effizienzsteigerung ergibt sich durch die jeweiligen Stärken von Mensch und Roboter. Während Roboter präzise und kontinuierlich arbeiten können, bringen Menschen ihre Flexibilität und Kreativität ein. Durch die Zusammenarbeit können sowohl hohe Qualität und Präzision als auch Flexibilität und individuelle Anpassungen gewährleistet werden.
Sicherheitsaspekte spielen bei der kollaborativen Robotik eine entscheidende Rolle. Da Mensch und Roboter in direktem Kontakt stehen, müssen Sicherheitsmechanismen vorhanden sein, um Verletzungen zu vermeiden. Dazu gehören beispielsweise Sensoren, die eine Kollision erkennen und den Roboter stoppen, oder weiche Materialien, die Verletzungen bei Berührung minimieren.
Die Zukunft der kollaborativen Robotik-Technologien verspricht spannende Entwicklungen. Zum einen werden die Roboter immer intelligenter und lernen, mit Menschen immer besser zusammenzuarbeiten. Durch Fortschritte in der Robotik und der künstlichen Intelligenz werden sie in der Lage sein, menschliche Handlungen und Absichten besser zu verstehen und sich entsprechend anzupassen.
Zum anderen werden neue Anwendungsgebiete erschlossen. Bisher war kollaborative Robotik vor allem in der Industrie im Einsatz, zum Beispiel in der Automobilproduktion. In Zukunft könnten sie jedoch auch vermehrt in anderen Bereichen wie dem Gesundheitswesen oder der Logistik eingesetzt werden. Beispielsweise könnten Roboter in Krankenhäusern bei Aufgaben helfen, die körperlich anstrengend oder riskant für das Personal sind.
Die Entwicklung der MRK-Technologien wird also weiter voranschreiten und dazu führen, dass Mensch und Roboter noch enger zusammenarbeiten. Durch die Vorteile der effizienten Zusammenarbeit können Produktivität und Qualität gesteigert werden, während gleichzeitig die Sicherheit gewährleistet wird. Es ist zu erwarten, dass kollaborative Robotik-Technologien in den kommenden Jahren in immer mehr Bereichen zum Einsatz kommen und die Arbeitswelt grundlegend verändern werden.

Besondere Merkmale und Vorteile von Cobots

Cobots sind flexibel und können für verschiedene Aufgaben und in verschiedenen Arbeitsumgebungen eingesetzt werden. Sie können Aufgaben wie Montage, Verpackung, Palettierung, Polieren und Inspektion übernehmen.

•  Cobots sind einfach zu programmieren und können schnell an neue Aufgaben angepasst werden. Sie können auch mit anderen Maschinen und Systemen kommunizieren, was zu einer nahtlosen Integration in den Produktionsprozess führt.
• Cobots sind sicher zu bedienen und können in der Nähe von Menschen arbeiten, ohne Gefahr für die Mitarbeiter. Sie sind mit Sensoren ausgestattet, die Bewegungen in der Umgebung erkennen und sich bei Bedarf stoppen.
• Cobots können die Produktivität steigern, indem sie Aufgaben schneller erledigen und geringere Ausfallzeiten haben als menschliche Arbeiter. Sie können auch rund um die Uhr arbeiten und helfen, die Produktion zu beschleunigen.
• Ein Cobot bietet die Möglichkeit, den Arbeitskräftemangel zu bewältigen, da sie repetitive und körperlich anstrengende Aufgaben übernehmen können. Dies ermöglicht den Mitarbeitern, sich auf anspruchsvollere und kreativere Aufgaben zu konzentrieren.
• Cobots können für kleine Unternehmen und den Mittelstand besonders vorteilhaft sein, da sie kostengünstig sind und keinen großen Platzbedarf haben. Sie können auch leicht umgesetzt werden, ohne dass umfangreiche Schulungen oder Umbauten erforderlich sind.

Herausforderungen und Bedenken bei der Implementierung von Cobots

Die Implementierung von Cobots, also kollaborativen Robotern, bringt verschiedene Herausforderungen und Bedenken mit sich.

• Integration in bestehende Systeme: Bei der Implementierung von Cobots müssen diese in bestehende Systeme und Abläufe integriert werden. Dies erfordert oft Anpassungen an bestehenden Prozessen und die Zusammenarbeit mit anderen Maschinen und Arbeitskräften. Eine nahtlose Integration kann technische Herausforderungen mit sich bringen.
• Schulungs- und Bildungsanforderungen: Die Programmierung und Anwendung von Cobots erfordert spezifisches Fachwissen. Mitarbeiter müssen geschult werden, um mit den Cobots zu arbeiten und sie zu programmieren. Dies erfordert oft eine gewisse Einarbeitungszeit und Schulungen. Unternehmen müssen sicherstellen, dass ihre Mitarbeiter über die erforderlichen Fähigkeiten verfügen, um die Cobots effektiv einzusetzen.
• Sicherheit: Cobots sollen sicher mit Menschen zusammenarbeiten können. Es ist wichtig sicherzustellen, dass Cobots keine Gefahr für die Mitarbeiter darstellen und dass bestimmte Sicherheitsstandards eingehalten werden. Dies erfordert eine sorgfältige Risikobewertung und die Implementierung von Sicherheitsmaßnahmen, wie zum Beispiel Sicherheitssensoren oder kollisionsvermeidenden Algorithmen.
• Ethische Fragen: Die Einführung von Cobots wirft auch ethische Fragen auf, insbesondere in Bezug auf den Einsatz von Maschinen anstelle von menschlichen Arbeitskräften. Es ist wichtig, sicherzustellen, dass die Implementierung von Cobots ethisch vertretbar ist und keine negativen Auswirkungen auf die Arbeitsplatzsicherheit oder die Gesellschaft insgesamt hat.
  Um diese Herausforderungen anzugehen, sollten Unternehmen sorgfältige Planung, Schulungen und Schulungen für Mitarbeiter, sowie enge Zusammenarbeit mit den Herstellern und Experten für Robotik und Automatisierung in Betracht ziehen. Es ist wichtig, die Vorteile von Cobots mit den Bedürfnissen und Anforderungen des Unternehmens in Einklang zu bringen, um eine erfolgreiche Implementierung zu gewährleisten.

Fazit: Die transformative Kraft der kollaborativen Robotik

Die transformative Kraft der kollaborativen Robotik wurde in den letzten Jahren immer deutlicher. Cobots (kollaborative Roboter) sind mittlerweile aus der modernen Industrie nicht mehr wegzudenken. Sie haben sich als effiziente und flexible Lösung für viele Produktionsprozesse etabliert.
Ein wichtiger Punkt, der sich in den letzten Jahren gezeigt hat, ist die steigende Rolle der kollaborativen Robotik in der Automatisierung. Cobots arbeiten Hand in Hand mit menschlichen Mitarbeitern und übernehmen repetitive, gefährliche oder schwere Aufgaben. Dies ermöglicht den Mitarbeitern, sich auf anspruchsvollere und kreative Tätigkeiten zu konzentrieren.
Ein weiterer Aspekt ist die einfache Programmierung und Bedienung von Cobots. Im Gegensatz zu herkömmlichen Industrierobotern sind sie weniger komplex und leichter zu bedienen. Dies macht sie auch für kleinere Unternehmen erschwinglich und zugänglich.
In Zukunft gibt es noch viel Potenzial für die kollaborative Robotik. Durch die fortschreitende Technologie und weitere Innovationen werden die Möglichkeiten und Einsatzgebiete von Cobots weiter wachsen. Sie könnten in Bereichen wie der Gesundheitsversorgung, der Landwirtschaft oder der Logistik eingesetzt werden.
Allerdings gibt es auch Herausforderungen, die bewältigt werden müssen. Dazu gehören beispielsweise Sicherheitsaspekte und die Frage nach der Akzeptanz von Cobots durch die Mitarbeiter. Es ist wichtig, dass Sicherheitsstandards eingehalten werden und die Mitarbeiter über die Vorteile und den Nutzen der kollaborativen Robotik informiert werden.
Insgesamt kann man festhalten, dass die kollaborative Robotik eine transformative Kraft in der modernen Industrie ist. Cobots sind flexibel, effizient und erleichtern die Zusammenarbeit zwischen Mensch und Maschine. Mit weiteren Entwicklungen und Innovationen wird ihr Potenzial in Zukunft noch weiter gesteigert werden. Es ist wichtig, die Herausforderungen anzugehen und die Chancen dieser neuen Technologie zu nutzen.

Beitragsbild: Lenny Kuhne/ unsplash.com