Robotik ist überall. Ob es in der Industrie, Infrastruktur, dem Gesundheitswesen, Tourismus, Landwirtschaft, Sicherheit oder Bildung und Logistik ist – Roboter optimieren schon heute viele Prozesse. Sie können transportieren, in der Umgebung von Menschen arbeiten und Hindernisse umgehen. Die Automation ist in der deutschen Industrie angekommen.
Das Wachstum von komplett automatisierten Produktionsstätten wird durch günstigere, leistungsfähigere und flexible Technologien beschleunigt.
Roboter für die Automatisierung in Industrie 4.0
Oft werden Roboter in Verbindung mit Industrie 4.0 genannt. Industrie 4.0 teilt sich in vier große Trends auf: Fortschrittliche Robotik, 3D-Druck, Autonomes Fahren und neue Werkstoffe. Anhand der Robotik Entwicklung lässt sich erkennen, dass aufgrund der zunehmenden Funktionalität von Robotern die Zahl der möglichen Anwendungen in den verschiedenen Bereichen der menschlichen Tätigkeit ansteigt. In der Automobilindustrie, Elektroindustrie, Kunststoffindustrie und anderen Branchen steht man Herausforderungen gegenüber, die durch die Forderung nach erhöhter Produktivität und Flexibilität hervorgerufen werden. Betrachtet man die Entwicklung der Erwartungen des Marktes in Bezug auf Flexibilität, wird dies besonders deutlich. Zusätzlich zu diesen Herausforderungen müssen sich Unternehmen mit dem Mangel an Mitarbeitern beschäftigen. Wie können Unternehmen diese Herausforderungen bewältigen?
Die Automatisierung von Prozessen in der Fertigung und der Intralogistik hilft dabei diese Herausforderungen zu lösen. Wir sprechen über die Automatisierung von Prozessen, nicht der Automatisierung durch Roboter. Roboter sind nur ein Teil der Automatisierung. Tatsächlich gehören noch viele andere Komponenten zur Automatisierung dazu: Maschinen, Software, Steuerung und der Mensch. Automatisierung muss ganzheitlich gesehen werden. Als ein Teil von Industrie 4.0 sind Roboter allerdings die treibende Kraft der Automatisierung von Fertigungsprozessen geworden. Die Grundidee des Roboters bestand darin, eine menschliche Person dort zu ersetzen, wo schwere Arbeit geleistet werden muss. Die physischen Fähigkeiten der Menschen dienten dabei als Vorbild. Heute werden Roboter flexibler, mobiler und intelligenter.
Eine kollaborative Arbeitsumgebung
Mit fortschrittlichen Robotern in Kombination mit kollaborativen Systemen kann eine Mensch-Roboter Interaktion in der Produktion stattfinden. Im Vergleich zu den vorrevolutionären Produktionssystemen musste der menschliche Operator aufgrund von Sicherheitsvorschriften vom Roboter getrennt arbeiten. Durch Fortschritte auf dem Gebiet der Sensorik wurden Roboter kompakter und empfindlicher gegenüber ihrer Umwelt gemacht. Kollaborierende Roboter oder auch Cobots genannt, sind ein Beweis für die Entstehung einer neuen Generation von Robotern, die sich in Richtung einer zunehmenden Interaktion zwischen Mensch und Roboter orientieren.
Das Hauptfeld von Robotern ist bis heute die Industrie. Teilweise bereits heute und in Zukunft werden Prozesse in der Logistik, Gesundheit und der Versorgung durch Robotersysteme automatisiert werden. Bei der Beschreibung eines kollaborativen Roboters geht es nicht nur um die Sicherheitsmaßnahmen und Sensoren, sondern viel mehr um die kollaborative Arbeitsumgebung. Sie soll eine Umgebung sein, die für die Mensch-Roboter Interaktion angenehm ist. Aus Sicht des Cobots ist der Mensch eine Art mechanischer Kollege. Der Roboter hat die Aufgabe dem Menschen zu helfen, angestrebte Ziele zu erreichen. Automatisierte Anlagen mit integrierten Robotern können auch nach den normalen Arbeitszeiten seiner menschlichen Kollegen die Produktion fortführen. Das Konzept der Entwicklung einer Beziehung zwischen Mensch und Roboter ist einer der Leitgedanken von Industrie 4.0. Trotzdem ist eine nahe Interaktion zwischen Roboter und Mensch nicht immer wünschenswert bzw. sinnvoll. Ein Beispiel ist die Anwendung eines Cobots in einer Schweißzelle. Der Cobot hat hier die Aufgabe Teile zu schweißen, wobei mit hohen Temperaturen gearbeitet wird. Die Risikoanalyse macht deutlich, dass hierbei auf eine enge Kollaboration zwischen Mensch und Roboter verzichtet werden sollte. Trotzdem können die kompakten Cobots aufgrund ihrer anderen Vorteile hier eingesetzt werden.
Das „Internet der Dinge“ in der Automatisierung der Produktion
Das Hauptelement von Industrie 4.0 ist die künstliche Intelligenz, basierend auf dem „Internet der Dinge“. Das Internet der Dinge beschreibt das Netz aus physischen Objekten, die über das Internet miteinander interagieren und so Prozesse optimieren. Hier setzen auch wir mit unseren Automatisierungslösungen an. Die gesamte Produktion in Fertigungsbetrieben wird intelligenter, effizienter und flexibler. Die kollaborative Robotik und Innovationen verändern die Geschäftsprozesse der modernen Industrie zunehmend. Kollaborierende Industrieroboter werden in Zukunft stetig intelligenter werden, aufgrund er sich abzeichnenden günstigen Bedingungen. Sie werden die Vorteile einer zuverlässigen und sicheren Zusammenarbeit demonstrieren und die Produktivität sowie Effizienz der Aufgabenerfüllung steigern.
