Wussten Sie, dass kollaborative Roboter, auch bekannt als Cobots, heute in über 50% der modernen Produktionsstätten weltweit eingesetzt werden? Diese beeindruckende Zahl zeigt, wie schnell Cobots, die Automatisierungstechnik und menschliche Interaktion kombinieren, in der industriellen Praxis unverzichtbar geworden sind.
Dank ihrer Fähigkeit, sicher und effizient Seite an Seite mit menschlichen Arbeitern zu agieren, revolutionieren Cobots die Art und Weise, wie Unternehmen ihre Produktionsprozesse gestalten. Angetrieben von fortschrittlicher Sensorik und ausgefeilten Sicherheitsfunktionen, sind diese vielseitigen Industrieroboter darauf ausgelegt, wiederholende Aufgaben zu automatisieren und gleichzeitig die Gesamteffizienz im Betrieb zu verbessern. Wenn Sie mehr über die faszinierende Welt der Cobots und ihre vielseitigen Anwendungsmöglichkeiten erfahren möchten, lesen Sie weiter.
Wichtige Erkenntnisse
- Cobots sind darauf ausgelegt, sicher mit menschlichen Bedienern in einem gemeinsamen Arbeitsbereich zusammenzuarbeiten.
- Dank ihrer vielseitigen Nutzlastkapazitäten können Cobots an eine Vielzahl von Aufgaben angepasst werden.
- Durch die Automatisierung wiederholender Aufgaben verbessern Cobots die Gesamteffizienz erheblich.
- International anerkannte Sicherheitsstandards wie ISO 10218-1 und ISO 15066 definieren die Anforderungen an den kollaborativen Einsatz von Cobots.
- Cobots werden in unterschiedlichen Bereichen wie Automobilindustrie, Logistik, Luft- und Raumfahrt und Rehabilitation eingesetzt.
- Bekannte Hersteller wie FANUC, ABB und UNIVERSAL ROBOTS treiben die Weiterentwicklung und Verbreitung von Cobots maßgeblich voran.
Einführung in Cobots
Die Einführung des Fließbandes vor über 100 Jahren war der erste Schritt zur effizienten Produktion in der Automobilindustrie. Heute haben kollaborative Roboter, auch Cobots genannt, diesen Fortschritt auf die nächste Stufe gehoben. Die Einführung Cobots bietet eine kostengünstige Alternative zu großen Industrierobotern und ermöglicht Automatisierung auch in kleinen und mittelständischen Unternehmen.
Ein wesentlicher Vorteil von Cobots ist ihr geringer Platzbedarf, was eine einfache Integration in bestehende Arbeitsumgebungen ermöglicht. Die Cobotintegration sorgt für eine höhere Effizienz und Produktivität in der Fertigung, da sie monotonen oder gefährlichen Aufgaben übernehmen und menschliche Arbeitskräfte entlasten. Die Amortisationsdauer für kollaborative Roboter ist kürzer als bei teuren Industrierobotern.
Mensch-Roboter-Kollaboration steht im Mittelpunkt, um die Sicherheit zu gewährleisten. Hersteller rüsten Cobots mit umfangreicher Sensorik aus, die ein sicheres Arbeiten Seite an Seite mit menschlichen Mitarbeitern ermöglicht. Cobots bieten eine einfache Programmierung über Touchscreens oder manuelles Führen, was ihre flexible Einsetzbarkeit verstärkt.
Anwendungsgebiete umfassen Montage-, Produktions- und Maschinenbestückungstätigkeiten. Die Flexibilität der Cobots erlaubt eine schnelle Umprogrammierung, um neue Aufgaben zu übernehmen, was zu einer flexibleren Produktion führt. In einigen Städten wie München setzen Unternehmen aus verschiedenen Branchen wie der Automobilindustrie, Elektronik und Medizintechnik erfolgreich auf Cobots.
Die Einführung Cobots revolutioniert damit die Art und Weise, wie wir produzieren, und trägt erheblich zur Sicherheit am Arbeitsplatz bei, indem das Verletzungsrisiko für Mitarbeiter reduziert wird. Mit einer Vielzahl an Möglichkeiten sind Cobots darauf ausgelegt, die Effizienz und Produktivität in der Fertigung zu steigern und eine wirtschaftliche Automatisierungslösung zu bieten.
Wie funktionieren Cobots?
Cobots, auch bekannt als kollaborative Roboter, repräsentieren die nächste Generation von Industrierobotern, welche die Zusammenarbeit zwischen Mensch und Maschine revolutionieren. Diese Roboter ermöglichen eine nahtlose Integration in verschiedene Arbeitsumgebungen und steigern die Effizienz und Qualität der ausgeführten Aufgaben erheblich. Im Folgenden werden die wichtigsten Funktionen und Komponenten von Cobots näher erläutert.
Sensoren und Sicherheit
Cobots sind mit hochmodernen Sensoren ausgestattet, die eine sichere Interaktion mit menschlichen Mitarbeitern ermöglichen. Diese Sicherheitstechnologie stellt sicher, dass die Bewegungen der Cobots genau überwacht und gesteuert werden, um Unfälle zu vermeiden. Ein wesentlicher Aspekt ist die intuitive Benutzerfreundlichkeit der Cobots, die es ermöglicht, ohne umfangreiche Schulungen sicher mit ihnen zu arbeiten. ISO/TS 15066, der erste technische Standard für die Sicherheit in der Mensch-Roboter-Kollaboration, bietet Leitlinien zur sicheren Integration dieser Technologie.
Adaptive Endeffektoren
Ein weiterer bedeutender Bestandteil der Cobots sind die adaptiven Endeffektoren. Diese Endeffektoren sind flexibel und können für eine Vielzahl von Aufgaben und Arbeitsumgebungen konfiguriert werden. Sie ermöglichen es den Cobots, präzise und wiederholbare Bewegungen auszuführen, was besonders in der Montage und im Handling von Werkstücken von Vorteil ist. Die Anpassungsfähigkeit dieser Endeffektoren stellt sicher, dass Cobots auch in kleinen und mittleren Unternehmen (KMU) kosteneffizient eingesetzt werden können, und fördert deren Einstieg in die Automatisierung.
Die steigende Nachfrage nach Cobots ist unverkennbar. Zwischen 2017 und 2022 ist ihr Anteil an allen in der Industrie verwendeten Robotern von 2,75% auf 11% gestiegen. Diese Entwicklung zeigt, wie entscheidend Cobots für die Zukunft der industriellen Fertigung sind. Von ihrer Möglichkeit, menschliche Arbeitskräfte zu entlasten und repetitive Aufgaben zu übernehmen, profitieren nicht nur Großunternehmen, sondern auch KMU, die ihre Wettbewerbsfähigkeit in der Industrie 4.0 stärken wollen.
Cobots vs. Industrieroboter
Die Welt der Automatisierung wird von zwei Hauptakteuren dominiert: Cobots und Industrieroboter. Beide haben spezifische Anwendungsfelder und unterschiedliche Sicherheitsaspekte, die ihre Integration in verschiedene industrielle Umgebungen beeinflussen.
Unterschiede in der Anwendung
Cobots, auch als kollaborative Roboter bekannt, sind speziell darauf ausgelegt, direkt mit Menschen zu arbeiten. Diese Roboter sind schnell in der Installation und flexibel im Einsatz, was sie ideal für mittelständische Unternehmen macht. Sie können eine Vielzahl von Aufgaben übernehmen, darunter Maschinenspeisung, Palettieren, Schweißen, Materialhandling, Dosieren, Finishing, Montage und Qualitätskontrolle.
Industrieroboter hingegen werden oft in isolierten Umgebungen eingesetzt, um präzise und automatisierte Fertigungsprozesse durchzuführen. Sie werden vor allem in der Automobilindustrie, der Metallverarbeitung und der Lebensmittelproduktion eingesetzt, wo schwere Lasten und lange Arbeitszeiten erforderlich sind.
Sicherheitsaspekte
Ein wesentlicher Unterschied zwischen Cobots und Industrierobotern liegt in den Sicherheitsaspekten. Cobots sind mit fortschrittlichen Sensoren ausgestattet, die eine sichere Zusammenarbeit mit Menschen garantieren. Diese Technologie ermöglicht es ihnen, menschliche Anwesenheit zu erkennen und ihre Bewegungen anzupassen, um Kollisionen zu vermeiden.
Industrieroboter sind hingegen in der Regel weniger für den direkten menschlichen Kontakt ausgelegt. Sie arbeiten mit hoher Geschwindigkeit und Präzision, was sie für isolierte Einsätze prädestiniert. Um die Sicherheit zu gewährleisten, sind sie häufig von Schutzvorrichtungen und Sicherheitszonen umgeben.
Vorteile von Cobots in der Industrie
Cobots, auch als kollaborative Roboter bekannt, revolutionieren die moderne Industrie und bieten zahlreiche Vorteile. Eine der bedeutendsten Vorteile von Cobots ist die Steigerung der Industrieeffizienz. Durch ihre Anpassungsfähigkeit und einfache Programmierbarkeit können Cobots unterschiedliche industrielle Aufgaben übernehmen, was zu einer signifikanten Produktivitätssteigerung führt.
Statistiken zeigen, dass der Anteil der Cobots an allen Industrierobotern von 2,75 % im Jahr 2017 auf 11 % im Jahr 2022 gestiegen ist. Diese Zunahme verdeutlicht die wachsende Bedeutung und Akzeptanz von Cobots in der Industrie. Insbesondere für kleine und mittlere Unternehmen (KMU) bieten Cobots eine kostengünstige Möglichkeit zur Automatisierung von Prozessen. Die Investitionskosten liegen in einem erschwinglichen Bereich, wodurch eine schnelle Amortisationszeit möglich ist.
Die Integration von Robotiklösungen wie Cobots trägt wesentlich zur vierten industriellen Revolution bei, indem sie die Nutzung von cyber-physischen Systemen und fortschrittlichen Automatisierungstechnologien ermöglicht. Cobots sind äußerst vielseitig und finden in verschiedenen Branchen Anwendung, darunter Maschinenbeladung, Materialtransport, Palettierung, Dispensation, Montage und Materialentfernung.
Bis zu 70 % der Gesamtkosten für Cobots entfallen auf deren Design, Programmierung und Integration, um eine nahtlose Funktionalität im System sicherzustellen. Dennoch sind die Betriebskosten relativ gering, was Cobots zu einer effizienten Automatisierungslösung macht. Unternehmen wie XITO bieten zudem Werkzeuge wie den XITO Designer für die Planung und den XITO Builder für die Einrichtung ohne traditionelle Programmierung an, was die Implementierung von Robotiklösungen erleichtert.
Mit Cobots können Unternehmen Prozesse schnell und einfach automatisieren, da sie keine externe Sicherheitstechnik benötigen und einfach zu programmieren sind. Insgesamt bieten Cobots eine attraktive Lösung, um die Effizienz in der Industrie zu steigern und sich an die sich ständig verändernden Anforderungen der Produktionsumgebung anzupassen.
Wichtige Anwendungsbereiche von Cobots
Cobots sind in verschiedenen Industriesektoren von großer Bedeutung und haben sich in den letzten Jahren rasant weiterentwickelt. Ihre Vielseitigkeit und Effizienz machen sie zu idealen Partnern in zahlreichen Aufgabenbereichen. 
Automobilindustrie
In der Cobots Automobilindustrie spielen Cobots eine entscheidende Rolle bei der Montage und Produktion. Sie arbeiten Hand in Hand mit menschlichen Kollegen, um Tätigkeiten wie das Schweißen, Lackieren und die Endmontage präzise und sicher durchzuführen. Durch die Integration von Cobots können Produktionslinien flexibler und produktiver gestaltet werden, was letztlich die Kosten senkt und die Effizienz steigert.
Logistik
Der Einsatz von Cobots Logistik ist ein weiterer großer Anwendungsbereich. In der Logistik unterstützen Cobots bei der Materialhandhabung, dem Kommissionieren und Verpacken von Waren. Dies beschleunigt nicht nur die Prozesse, sondern minimiert auch Fehler und verbessert die Lagerverwaltung. Dank ihrer Fähigkeit, schnell auf Änderungen zu reagieren, sind Cobots in der Logistikbranche unerlässlich geworden.
Luft- und Raumfahrt
In der Cobots Luft- und Raumfahrt sind Cobots bei komplexen Montageaufgaben und der Qualitätskontrolle von unschätzbarem Wert. Sie führen präzise Arbeiten aus, die höchste Genauigkeit erfordern und unterstützen Ingenieure bei der Produktion von Flugzeugteilen und anderen komplexen Produkten. Ihre Fähigkeit, unter extremen Bedingungen zuverlässig zu arbeiten, macht sie zu einer bevorzugten Wahl in dieser High-Tech-Branche.
Mensch-Roboter-Kollaboration (MRK)
Die Mensch-Roboter-Kollaboration (MRK) beschreibt die direkte Zusammenarbeit zwischen Cobots und Menschen. Diese Zusammenarbeit verbessert nicht nur die Arbeitsprozesse, sondern erhöht auch die Arbeitsplatzsicherheit durch den Einsatz fortschrittlicher Technologien. Seit dem Aufkommen des Trends der MRK sind unzählige neue Anbieter von Cobots auf den Markt gekommen.
Die Norm ISO/TS 15066 gibt seit Anfang 2016 erforderliche Richtlinien zur Realisierung von MRK-Systemen vor. Kollaborative Roboter müssen sowohl dynamische Schutzeinrichtungen als auch Sicherheitsmaßnahmen zur Vermeidung von Gefahren in einem gemeinsamen Arbeitsraum haben. Diese Normen sind entscheidend für die Umsetzung von MRK, da sie die Kräfte definieren, die im kollaborativen Betrieb auf unterschiedliche Körperteile eines Menschen wirken dürfen.
Anwendungen im Bereich der Mensch-Roboter-Kollaboration erfordern langsame, leichte und sensitive Roboter. Die Popularität der MRK wurde durch Roboterhersteller vorangetrieben, die Leichtbauroboter ohne Schutzzaun betreiben können. Bisher bewegen sich viele der vorgestellten Anwendungen im Bereich der
MRK noch im Visionsstadium; allerdings gibt es bereits erfolgreiche Implementierungen. Ein Beispiel ist die Biscuiterie de Chambord, die nach der Integration von Cobots einen Produktivitätsanstieg von 20% verzeichnete.
Die Arbeitsplatzsicherheit spielt eine zentrale Rolle bei der Implementierung von Cobots. Hersteller müssen umfassende Risikoanalysen durchführen, um eine sichere MRK zu gewährleisten. Faktoren hierbei beinhalten die Struktur des Cobots, die Biomechanik, definierte Geschwindigkeiten und Bewegungsbereiche sowie sichere Betriebs- und Stilllegungsprozesse.
Mensch-Roboter-Kollaboration stellt sicher, dass fortschrittliche Technologien genutzt werden, um die Produktivität zu steigern und gleichzeitig die Arbeitsplatzsicherheit zu unterstützen. Diese neuen Arbeitsdynamiken fordern ständige Schulungen und Weiterbildungen der Mitarbeiter, um die Akzeptanz und das Verständnis für MRK zu fördern.
Marktübersicht und bedeutende Hersteller
Auf dem Markt gibt es zahlreiche Cobot-Hersteller, die innovative Lösungen anbieten. Diese Marktübersicht Cobots zeigt die bedeutendsten Namen der Branche. Zu den führenden Anbietern gehören FANUC, ABB, und UNIVERSAL ROBOTS.
FANUC
FANUC gehört zu den weltweit führenden Herstellern von Cobots und Industrierobotern. Zu ihrem Portfolio zählen über 100 verschiedene Robotermodelle, die vielseitig einsetzbar sind. Der FANUC CR-35iA kann Lasten bis zu 35 kg tragen und die CRX-Serie umfasst Modelle mit einer Tragkraft von 5 bis 25 kg.
ABB
ABB ist ein bedeutender Anbieter im Bereich der kollaborativen Robotik. Mit dem Yumi Cobot richtet sich ABB besonders an die Elektronikindustrie und Anwendungen wie die Kleinteilmontage. Der Yumi kann bis zu 500 g pro Arm tragen und ist für präzise Arbeiten bestens geeignet. Mit über 300.000 installierten Automatisierungssystemen weltweit ist ABB ein Gigant in der Industrieautomation.
UNIVERSAL ROBOTS
UNIVERSAL ROBOTS hat sich einen Namen gemacht, indem sie Cobots entwickelten, die sehr einfach zu programmieren und flexibel einsetzbar sind. Sie haben bereits über 50.000 Cobots verkauft, die Lasten von 3 bis 30 kg tragen können. Die Systeme von UNIVERSAL ROBOTS sind besonders benutzerfreundlich und ideal für kleine und mittelständische Unternehmen.
Die Cobot-Hersteller bieten vielfältige Lösungen für unterschiedliche industrielle Anforderungen und Anwendungen. Diese Marktübersicht Cobots hilft, die richtige Wahl für Ihre Bedürfnisse zu treffen.
Was sind Cobots?
Cobots sind eine spezielle Art von Industrierobotern, die dafür konzipiert wurden, mit Menschen zusammenzuarbeiten. Ihre Entwicklung zielt darauf ab, menschliche Arbeitskräfte zu ergänzen und Prozesse zu automatisieren. Die Definition Cobots umfasst Kollaborative Roboter, die in der Lage sind, repetitive und monotone Aufgaben zu übernehmen, ohne die Sicherheit der Menschen zu gefährden. Dies steht im Gegensatz zu herkömmlichen Robotern, die oft Sicherheitsbarrieren benötigen.
Dank ihrer fortschrittlichen Technik, einschließlich Sensoren und adaptiven Endeffektoren, können Cobots präzise Arbeiten wie das Bestücken von Platinen oder das Zusammenfügen von Teilen ausführen. Die Effektivität von Kollaborativen Robotern zeigt sich besonders in Branchen wie Fertigung, Logistik und Gesundheitswesen, wo sie tägliche Aufgaben effizienter und sicherer gestalten.
Der Markt für kollaborative Roboter wächst stetig: Die Anzahl der Cobots stieg von 2020 bis 2022 um 50% auf 39.000 Einheiten. Ihr Marktanteil erhöhte sich im Vergleich zum Vorjahr 2022 von 7,1% auf 8,2%. Trotz ihres Potenzials arbeiten derzeit nur etwa zwei Prozent aller Cobots in vollständig kollaborierenden Applikationen. Zunehmend drängen neue Akteure auf den Markt, die sich auf mobile Manipulatoren spezialisieren, welche kollaborative Roboterarme und mobile Roboter kombinieren.
Integration und Schulung von Cobots im Unternehmen
Für die effektive Cobotintegration ist eine entsprechende Cobotschulung der Mitarbeiter essentiell. Diese Schulungen sollen Sicherheit gewährleisten und die Anwender mit den Funktionen und Möglichkeiten der Cobots vertraut machen. Angesichts der zunehmenden Relevanz von Automatisierungslösungen sind viele Unternehmen bestrebt, die damit verbundenen Chancen optimal zu nutzen.
Cobots (kollaborative Roboter) senken die Einstiegshürden für die Nutzung von Robotik in der Industrie. Sie ermöglichen eine leichte Integration, schnelle Umrüstung von Werkzeugen, geringes Gewicht und vielseitige Einsatzmöglichkeiten. Die Demokratisierung der Robotik hat dazu geführt, dass kollaborative Roboter heute in einem breiten Spektrum von Anwendungen eingesetzt werden können, von der Pick-and-Place-Aufgaben bis zur Maschinenbeschickung.
Die Schulungsprogramme von COBOT ONE sind zugänglich für jeden, unabhängig vom technischen Fachwissen, um die demokratisierte Nutzung von Cobots zu fördern. Diese Initiativen tragen wesentlich zum Erfolg bei der Einführung von Cobots bei, da sie sicherstellen, dass Bediener während des gesamten Implementierungsprozesses geschult und unterstützt werden.
Eine angemessene Ausbildung ist entscheidend, um Effizienz und Sicherheit bei der Cobotintegration zu gewährleisten. Schulungen betonen Ergonomie und Sicherheit, um die Akzeptanz von Cobots durch Mitarbeiter zu erhöhen. Unternehmen können durch Cobots ihre Position an der Spitze der Technologie festigen, wobei strukturierte Schulungen und kontinuierliche Unterstützung entscheidend für eine erfolgreiche Implementierung von Automatisierungslösungen sind.
COBOT ONE ermöglicht es Unternehmen, die Vorteile von Cobots in Bezug auf Effizienz, Sicherheit und Innovation voll auszuschöpfen. Die Unterstützung umfasst zudem technischen Support und Beratung zur Optimierung von Industrieprozessen. Cobots sollten nicht als Ersatz, sondern vielmehr als Mitarbeiter betrachtet werden, die die Arbeitsbedingungen verbessern und repetitive Aufgaben übernehmen, sodass qualifizierte Mitarbeiter für anspruchsvollere Aufgaben freigesetzt werden.
Sicherheitsstandards und Vorschriften für Cobots
Die Integration von Cobots in Unternehmen erfordert die strikte Einhaltung spezifischer Sicherheitsstandards und Vorschriften. Diese sind insbesondere durch die ISO Normen, wie ISO 10218 und ISO/TS 15066, festgelegt. Diese Normen definieren die Sicherheitsanforderungen für die Interaktion zwischen Mensch und Roboter, um eine sichere und effiziente Kollaboration zu gewährleisten.
ISO 10218 behandelt die grundlegenden Sicherheitsanforderungen für Industrieroboter und deren Systeme. Sie stellt sicher, dass Maschinen in Übereinstimmung mit anerkannten Sicherheitspraktiken entworfen und betrieben werden, um Risiken zu minimieren. Die ISO/TS 15066 hingegen konzentriert sich spezifisch auf kollaborative Roboteranwendungen, definiert zulässige Belastungsgrenzen und beschreibt unterschiedliche Betriebsarten, um die Sicherheit bei der Mensch-Roboter-Kollaboration zu gewährleisten.
Zur weiteren Gewährleistung der Maschinensicherheit setzen moderne Cobots auf fortschrittliche Technologien wie Sensoren und KI. Diese integrierten Systeme ermöglichen es Cobots, Hindernisse zu erkennen und dynamische Anpassungen vorzunehmen, um Kollisionen zu vermeiden. Zusätzlich können mithilfe von tiefen Informationen und semantischen Daten Kollisionen im Arbeitsablauf besser vorhergesagt und verhindert werden. Dies reduziert nicht nur das Unfallrisiko, sondern erhöht auch die Effizienz und Produktivität in verschiedensten Branchen, darunter Fertigung, Logistik und Automobilindustrie.