Greifen, Palettieren, Kleben, Schweißen - Cobots können vieles. Im (Bild: ein neuer ABB-Cobot. ABB)
Der Mensch-Roboter-Kollaboration (MRK) mit kollaborativen Robotern, kurz Cobots, soll die Zukunft gehören. Was aber können Cobots? Und was kann der Mensch besser? Welchen Anteil haben kollaborative Roboter am Industrieroboter-Markt, wie entwickelt sich dieser Anteil und in welchen Branchen werden Cobots eingesetzt? All diese Fragen hat das US-amerikanische Manufacturing Extension Partnership (MEP) des National Institute of Standards and Technology (kurz: NIST, Nationales Institut für Standards und Technologie) beantwortet. Kollegeroboter.de fasst die wichtigsten Punkte des Skill-Vergleichs mit aktualisierten Zahlen (Stand: März 2021) für Sie zusammen.
Quelle der Grafik: Das Manufacturing Extension Partnership
Dieser Beitrag entstand aus einer Grafik des Manufacturing Extension Partnership (MEP). Das MEP ist eine öffentlich-private Partnerschaft mit 51 MEP-Zentren in allen 50 US-amerikanischen Bundesstaaten und Puerto Rico, die sich der Betreuung kleiner und mittlerer Hersteller in Fragen technologischer Standards widmet. Das nationale Programmbüro (NIST MEP), das die Bundesmittel für das MEP National Network bereitstellt, befindet sich in Gaithersburg, MD.
Mensch-Roboter-Kollaboration: Wie entwickelt sich der Cobot-Markt?
Die Grafik des MEP entstand bereits im Mai 2019. Das MEP hatte hier noch eine ältere Studie der IFR herangezogen und einen Zuwachs verkaufter Industrieroboter von 13,8 Prozent zwischen 2017 und 2021 zitiert. In seiner neuen Studie "World Robotics 2020 Industrial Robots", die die IFR Ende September 2020 herausgab, und die immerhin noch das Jahr 2019 vor der globalen Corona-Krise (ab Dezember 2019) wiederspiegelt, liest sich dieser Zuwachs schon weniger spektakulär: So blieb der Verkauf neuer Industrieroboter mit 373.000 weltweit ausgelieferten Robotern 2019 zwar auf einem hohen Niveau, es waren aber dennoch 12 Prozent weniger als 2018 (422.000 Industrieroboter).
Für das Corona-Jahr 2020 wagte die IFR im September 2020 noch keine genaue oder gar positive Prognose. Eine Ausnahme könnte China bilden. Denn in der chinesischen Stadt Wuhan wurde das Coronavirus bereits im Dezember 2019 erstmals identifiziert. Folglich konnte sich China bereits im zweiten Quartal 2020 wieder konjunkturell erholen. Für 2021 rechnet die IFR mit einer weltweiten langsamen Erholung für die Robotik.
Cobots hingegen sind laut der IFR weiter ungebrochen auf dem Vormarsch - wenngleich auch sehr langsam. So stieg der Absatz von Cobots 2019 immerhin um 11 Prozent – entgegen dem rückläufigen Trend für die traditionellen Industrieroboter. Von den 373.000 in 2019 verkauften Robotern sind rund 18.000 MRK-Roboter, 2018 wurden 16.000 Cobots verkauft. Entsprechend stieg der Cobot-Marktanteil an den neu verkauften Robotern 2019 auf 4,8 Prozent.
In der Europäischen Union übrigens ist Deutschland mit rund 221.500 Industrierobotern die am stärksten automatisierte Volkswirtschaft – der Bestand an Industrierobotern stieg hierzulande 2019 um 3 Prozent.
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Arbeit und Aufgaben: Worin unterscheiden sich die Fähigkeiten eines Menschen von denen eines Roboters?
Das MEP fasst die wesentlichen Fähigkeiten von Mensch und kollaborierendem Roboter in einer Grafik zusammen. Es wird deutlich: Mensch und Roboter ergänzen sich in einer sogenannten Mensch-Roboter-Kollaboration. Roboter können den Menschen nicht ersetzen. Sie sind Werkzeuge, die den Mitarbeiter in der Produktion unterstützen sollen.
Typische Aufgaben, die Roboter übernehmen können, sind laut MEP:
- sich wiederholende Tätigkeiten,
- monotone,
- gefährliche oder
- fehleranfällige Tätigkeiten
Was können MRK-Roboter also?
- menschliche Stärken verstärken
- eine freistehende, bewegliche Maschine sein
- ein Exoskelett sein
- sich anpassen
Mit einem Cobot: Metallbauer begegnet dem Fachkräftemangel. Quelle: next Robotics
Die Stärken und Potenziale des Menschen unterscheiden sich davon ganz wesentlich. So bringt der menschliche Mitarbeiter laut MEP vor allem folgende natürliche Fähigkeiten mit:
- Geschicklichkeit
- Kreativität
- logisches Denken
- kritisches Denken
Was kann der Mensch also im Rahmen einer MRK leisten?
- den Zustand der Robotik sicherstellen
- die Sicherheit der Arbeit gewährleisten
- den Roboter trainieren (inklusive Umprogrammierung)
Fasst man nun die Fähigkeiten von Mensch und Roboter zusammen, so kommt eine Mensch-Roboter-Kollaboration (MRK) laut MEP aus folgenden Gründen zustande:
- Genauigkeit
- Flexibilität
- Schnelligkeit
- Stärke
Wo kommt eine Mensch-Roboter-Kollaboration zum Einsatz?
In der Produktion von Unternehmen arbeiten kollaborative Roboter laut MEP vor allem an folgenden Anwendungen:
- Montage
- Be- und Entladen
- monotone, sich wiederholende und gefährliche Anwendungen
- Verpackung von Fertigwaren
- Palettieren
- Pick-and-Place-Anwendungen
- Werkzeug-Anwendungen: schrauben, bohren, kleben, schweißen
Und in welchen Branchen arbeiten Roboter an diesen Anwendungen? Auch das listet das MEP auf:
- Automotive
- Elektrik/Elektronik
- Metallverarbeitung und Metallbearbeitung
- Plastik und chemische Produkte
- Lebensmittel und Getränke
- Andere: darunter auch Holzverarbeitung, etc.
Fazit des MEP: Darum lohnt sich für Unternehmen die Investition in ein MRK-System
Die Automatisierung mit einem kollaborativen Industrieroboter im Rahmen eines MRK-Arbeitsplatzes lohnt sich laut MEP für Unternehmen, um:
- die Konsistenz in Qualität und Quantität zu garantieren,
- die Produktionsleistung hoch zu halten und zu erhöhen,
- Beschäftigungslücken im Aufschwung zu füllen,
- Fertigungs-Kapazitäten auszubauen,
- die Reaktionszeit auf Verbraucherbedürfnisse zu verkürzen,
- auf veränderte Marktbedingungen reagieren zu können,
- dem Fachkräftemangel in der Fertigung zu begegnen,
- die Produktivität zu steigern und um
- die Betriebskosten zu senken.
