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Wohin geht Cobot-Reise? Wo lohnen sich Cobots – und wo nicht?

Kollaborierende Robotik unter der Lupe
Wohin geht die Cobot-Reise?

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Trotz großer Hoffnungen steckt der Cobot-Markt nach wie vor in den Kinderschuhen. Wohin geht die Reise bei Cobots? Wir haben Cobot- und Industrierobotik-Experten um ihr Einschätzung gebeten.

Die gute Nachricht zuerst: Im Jahr 2019 ist der Absatz von Cobots laut Weltroboterverband IFR um 11% gestiegen – und das entgegen dem rückläufigen Trend für Industrieroboter. Allerdings: Von den 373.000 in 2019 verkauften Robotern sind trotzdem nur rund 18.000 Cobots. Das entspricht einem Cobot-Marktanteil von unter 5 %. „Trotz der dynamischen Entwicklung steckt der Cobot-Markt noch immer in den Kinderschuhen“, bilanziert die IFR.

Das liegt unter anderem daran, dass sich echt kollaborative Einsatzszenarien, also im direkten Kontakt quasi Hand in Hand mit dem Menschen, wirtschaftlich meist nicht rechnen. So sagt der Cobot-Consulter Dieter Faude: „Sicherheitsbedenken und der aktuelle Stand der Normen bremsen bislang innovative Ideen eher aus. Grund dafür sind die niedrigen Grenzwerte der Cobot-Norm TS15066, die oft keinen wirtschaftlichen Einsatz für Cobots und MRK-Applikationen zulassen.“

Taktzeit leidet

Das Dilemma „Sicherheit kontra Wirtschaftlichkeit“ belegen auch Reaktionen von Lesern auf einen Beitrag der Automationspraxis („Cobots: Das Warten auf den großen Durchbruch“). So verweist der Robotik-Experte Andreas Schuhbauer auf das Thema Taktzeit: „Befinden sich Menschen im Gefährdungsbereich, muss der Cobot seine Geschwindigkeit reduzieren. Das limitiert zum einen die erreichbare Taktzeit und zum anderen macht es die Taktzeit unplanbar, da sie sich verändert, je nachdem wie oft beziehungsweise lange sich ein Mensch im Gefährdungsbereich befindet.“

Nur rund drei Prozent der Anwendungen seien tatsächliche kollabrative Cobot-Anwendungen mit Leistungs- und Kraftbegrenzung, ergänzt Marc Burzlaff ,Managing Director bei Engrotec-Solutions. „Und dies wird sich wohl auch nicht ändern.“ Die Cobot-Hersteller sollten sich daher nicht auf den kollaborativen Cobot reduzieren, da dies ein Nischenmarkt bleiben wird, so Burzlaff: „Es sind Leichtbauroboter, die durch ihr einfaches Bedienkonzept ihre Daseinsberechtigung haben. Die Systeme sollten daher in dieser Art weitergedacht und dem breiten industriellen Anwendungsgebiet verfügbar gemacht werden.“

Lösung für konkrete Probleme

Auch der Cobot-Pionier Universal Robots spielt daher nicht nur die „Kollaborations-Karte“ aus, sondern positioniert seine Cobots als Lösung für konkrete Anwendungsprobleme der Kunden. UR forciert deshalb stark die UR+Anwendungs-Kits aus seinem Partner-Ökosystem. „Das ist für uns ein sehr wichtiges Konzept. Die Kunden, insbesondere die kleinen und mittleren Unternehmen, brauchen nicht nur einfach einen Roboter, sondern wollen ein Problem lösen“, erläutert Deutschland-Chef Andrea Alboni.

Ein gutes Beispiel dafür ist die Cobot-Schweißlösung des Partners Fsk Engineering. Und insbesondere das Schweißen ist ja ohnehin eine Tätigkeit, wo es nicht um den Roboter-Einsatz Hand in Hand mit dem Menschen geht. Alboni: „Die Schweißzelle von Fsk ist sehr nah am Plug&Produce-Konzept.“ Und um den Robotereinsatz ganz besonders einfach zu machen hat Fsk den einfach bedienbaren UR-Roboter mit seiner ebenso einfach bedienbaren Smartarc-Applikation ergänzt. Nils Kühle, Geschäftsführer von Fsk: „Von Programmieren kann hier nicht mehr die Rede sein. Durch unsere Smartarc-Software bedarf es keinerlei Programmierkenntnissen mehr – jeder kann Schweißprogramme erstellen.“

Smarte Bedienung

Dass die einfache Bedienung und Programmierung eine wichtiges Argument für Cobots ist, räumt sogar Heiko Röhrig, Vertriebschef beim Robotik-Integrator EGS ein, der als erfahrener Industrieroboter-Experte den Cobots eher skeptisch gegenübersteht: „Aufgrund der Tatsache, dass die Hersteller von Cobots keine so lange Historie wie die klassischen Roboterhersteller haben, konnten diese das Roboter-Programmieren frei von Sachzwängen komplett neu denken. Dabei sind teilweise einfache und smarte Programmiermöglichkeiten herausgekommen, die den Zugang insbesondere für Robotik-Newcomer wesentlich erleichtern.“

In der Folge wagen sich KMUs sehr häufig in Eigenregie an die Umsetzung von Robotiklösungen heran, ohne dabei einen System-Integrator zu benötigen, so Röhrig. Was eine Firma wie EGS, die von der Roboterintegration lebt, natürlich nicht unbedingt zu Begeisterungsstürmen hinreißt.

Do-it-yourself

Dieses Alleinstellungsmerkmal „einfache Bedienung“ sollten die Cobot-Hersteller daher weiter ausbauen und ihre Cobots noch mehr in Richtung einfachere Bedienung und höhere Sensibilität entwickeln, findet Helmut Schmid, langjähriger Deutschlandchef bei Universal Robots und nun Vorsitzender des neu gegründeten Deutschen Robotik-Verbands. „Der Durchbruch der Cobots begann mit der einfachen Bedienung und Programmierung, ergänzt durch eine integrierte Sicherheitstechnik. Genau in diesen Bereichen sollten sich die Cobots weiterentwickeln.“

So könnten die Leichtbauroboter mit einer noch intuitiveren Bedienung und Programmierung – quasi als Do-it-yourself-Lösung – noch mehr Ersteinsteiger für die Roboternutzung gewinnen, sagt Schmid. Olaf Gehrels, Sprecher des Deutschen Robotik-Verbandes und ehemaliger Deutschland- und Europa-Chef des Robotik-Primus Fanuc, bestätigt den Trend zum Eigenbau: Denn kleine Unternehmen, Handwerksbetriebe und Mittelständler brauchen vor allem einfache Lösungen, die sich schnell implementieren lassen und einen schnellen ROI sicherstellen. Gehrels: „Das Stichwort ist ‚Do-it-yourself‘ als schnelle und preiswerte Möglichkeit der Realisierung. Das ist ein Phänomen, das wir als Verband aufgreifen und in den Fokus rücken wollen.“

Thema Sicherheit bleibt

Doch die einfache Bedienung ist nicht die ganze Miete für den Cobot-Erfolg: „Dafür müsste sich auch der Preis noch weiter nach unten bewegen“ ergänzt Schmid. „Und die Risikobeurteilung sollte sich noch deutlich einfacher gestalten.“ Das Thema Sicherheit und die weitere Entwicklung der zugrunde liegenden Normen und Regeln ist auch aus Sicht von Röhrig ein wesentlicher Faktor für Attraktivität und Erfolg für Cobot-Anwendungen. Denn gerade bei einer Kooperation oder Kollaboration könnten Kollisionen mit dem Menschen nun mal nicht vermieden werden.

Röhrig: „Daher bräuchte es eine sehr entgegenkommende Veränderung und Vereinfachung der aktuellen Vorschriftenlage, damit der Einsatz von Cobots wirklich attraktiv und wirtschaftlich und tatsächlich unter Einhaltung der Vorschriften möglich ist.“ Allerdings können hier die Cobot-Hersteller nicht direkt Einfluss nehmen, sondern eben nur z. B. über die Mitarbeit in den Ausschüssen, die Normen weiterentwickeln.

Cobot vs. Industrieroboter

Weitere Herausforderung: Die einfache Bedienung von Robotern ist eben inzwischen nicht mehr nur ein Alleinstellungsmerkmal klassischer Cobots, denn auch Industrieroboter-Newcomer wie Fruitcore versprechen eine einfache, Tablet-basierte Bedienung. Zudem sorgen junge Unternehmen wie Wandelbots, Artminds und Drag&Bot für Furore, die mit ihrer Zusatzsoftware klassische Industrieroboter einfacher zu bedienen machen – und das sogar herstellerübergreifend. Hinzu kommt, dass die Industrieroboter mit Zusatzsensorik oder auch Schutzhaut-Lösungen wie Airskin von Blue Danube aus Wien zunehmend auch im Bereich MRK eingesetzt werden können.

Verschmelzen also die Segmente Cobot und Industrieroboter ohnehin? „Nein“, sagt der Industrieroboter-Experte Röhrig. „Zumindest nicht, wenn man die klassischen Anwendungen von Industrierobotern – plus Anwendungen mit Koexistenz – als das eine Feld sieht sowie Kooperation und Kollaboration als das zweite Feld.“ Im Bereich der Kooperation und Kollaboration habe ein normaler Industrieroboter wenig verloren, während es im erstgenannten Bereich aus Röhrigs Sicht keinen Grund gibt, über einen Cobot nachzudenken.

Enttäuschte Erwartungen

Zwar habe die smarte Programmierung der Cobots zu einem Einzug von Cobots in Anwendungsbereiche der klassischen Industrieroboter gesorgt. Zumal das Management zahlreicher Unternehmen den Wunsch hegte, mit einem Cobot klassische Industrieroboteranwendungen realisieren zu können, nur eben ohne teure Schutzeinrichtung.

Dieser Wunsch wurde aber oft enttäuscht, berichtet Röhrig: „Wer regelmäßig in den Produktionshallen dieses Landes unterwegs ist, findet zahlreiche Projekte, die ursprünglich mal ambitioniert als schutzzaunloses Vorzeigeprojekt gestartet wurden und danach nachträglich auf Druck von TÜV und Berufsgenossenschaft kleinlaut eingehaust wurden.“ Hinzu kommt: „Die anfängliche Freude bei Kunden über die Verheißungen des Cobot-Marketings weicht oft der Ernüchterung, wenn der Blick auf Output und Taktzeit geht. Am langen Ende sind das nun mal die Parameter, die in Verbindung mit dem Invest über die Wirtschaftlichkeit entscheiden.“

Auch nach Einschätzung von Schmid wird es wohl nur in Teilbereichen zu Überschneidungen von Cobots und Industrierobotern kommen. „Sowohl für Cobots als auch für Industrieroboter, ob nun einfach bedienbar oder aber traditionell programmiert, gibt es eigenständige Einsatzgebiete und daher genügend Potenzial, um weiter wachsen zu können“, so Schmid. „Die Anforderungen wie Gewicht, Geschwindigkeit, Reichweite & Preis entscheiden dann, welches der richtige Roboter für die jeweilige Anwendung sein wird.“

Und die Cobots haben eben als „Leichtbauroboter mit einfacher Programmierung“ nach wie vor Alleinstellungsmerkmale, bekräftigt Cobot-Pionier Torsten Woyke und verweist auf Leichtbauweise und Flexibilität. „Bei Industrierobotern mit weiterer Sensorik und Schutzhaut fehlt diese Flexibilität.“ „Das Gesamtkonzept des Cobots per se ist das Alleinstellungsmerkmal schlechthin“, ergänzt Schmid. „Überall dort, wo heute auf engem Raum Mitarbeiter und Mitarbeiterinnen tätig sind und einfache, monotone und gesundheitsbelastende Tätigkeiten ausführen, ist der Cobot sinnvollerweise gut eingesetzt. Dies sind Handhabungstätigkeiten, End-of-line-Entnahme und Beladetätigkeiten sowie im Bereich des Palettierens- und Depalettierens.“

Mehr zum Thema Cobots

https://automationspraxis.industrie.de/cobot/


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