Roboter kannte man jahrelang nur aus der Fließbandfertigung. In den letzten zehn Jahren hat sich die Robotik jedoch explosionsartig entwickelt und umfasst heute Geräte,
die in der Chirurgie, in der Altenpflege, bei Such- und Rettungseinsätzen und bei der Überwachung von Wasserstraßen eingesetzt werden.
Die Community der Techniker und Ingenieure ist sich der Bedeutung der Robotik bewusst – sie zählt auf der Wevolver-Plattform zu den meistgelesenen Inhalten. In diesem
Sinne soll Ihnen dieser Bericht helfen, auf dem neuesten Stand zu bleiben, die Komplexität und Tiefe der Robotik zu verstehen und einen spezifischen Einblick in den aktuellen Stand der Roboterfertigung zu erhalten.
In den nächsten fünf Kapiteln werfen wir einen Blick auf die Kerntechnologien von Robotikprojekten sowie die Trends und Herausforderungen, mit denen die
Entwickler es zu tun haben.
Einer der spannendsten Bereiche der technologischen Weiterentwicklungen sind die Materialien. Unter den Teilnehmern der diesem Bericht zugrundeliegenden Umfrage maßen einige der Softrobotik ein großes Potenzial bei. Ein frühes Beispiel der Softrobotik sind Softgreifer, die aufgrund ihrer Flexibilität eine breitere Vielfalt von Gegenständen handhaben können. Roboter lassen sich dadurch für noch mehr logistische Aufgaben einsetzen, wie etwa der Umgang mit empfindlichen und zerbrechlichen Gütern. Dies eröffnet interessante Möglichkeiten in der Landwirtschaft, die ein deutlich zunehmendes Interesse an Automatisierung zeigt.
Die Softrobotik präsentiert aber auch neue Herausforderungen, die es zu lösen gilt.
Die dafür verwendeten Materialien und Designs müssen sorgfältig bewertet werden. Bei der Entwicklung von Greifern für eine bestimmte Anwendung muss berücksichtigt werden, dass die Werkstoffe andere Eigenschaften haben als die bisher verwendeten. Dies wirkt sich insbesondere auf die Wahl des Fertigungsprozesses und der damit einhergehenden Möglichkeiten und Herausforderungen aus. Wichtig ist auch eine iterative Herangehensweise, da die Robotik neue Anwendungsbereiche erobert. In diesem Bereich ist die Fähigkeit zur Herstellung von Teilen in kleinen Stückzahlen aus einer Vielzahl von weichen Materialien von entscheidender Bedeutung. Dadurch werden die Iterationen beschleunigt und die Entwicklungszeit verkürzt. Aufgrund der Neuartigkeit und der Herausforderungen, die weiche Materialien mit sich bringen, ist die sorgfältige Auswahl der Lieferanten ausschlaggebend.
Die Entwicklung und Fertigung von Robotern für die neuen Märkte erfordert neuartige kreative Denkweisen. Wie bereits erwähnt, bedarf es hier eines iterativen Ansatzes,
bei dem die Machbarkeit im Vordergrund steht. Einer der Hauptfaktoren ist, dass sowohl die Nutzer als auch die Situationen, in denen die Roboter eingesetzt werden, weitaus vielfältiger sind. Aus Gründen der Wirtschaftlichkeit müssen Entwicklungen auf den neuesten Stand der Fertigungsmethoden ausgerichtet sein. Die fachkräftige Unterstützung durch Lieferanten und Partner ist hier ausschlaggebend, da sie ihre Materialien und Verfahren am besten kennen.
In anderen Bereichen der Robotik ist auch ein enormes Wachstum bei fortschrittlichen Systemen festzustellen. Bilder, Videos und andere als komplex einzustufende Datenströme können nun zuverlässig verarbeitet werden.
Durch neue, mit Beinen ausgestattete Plattformen, kann die Technologie in komplexen Produktionsumgebungen eingesetzt werden, die nicht für Robotik konzipiert wurden. IoT-Geräte ermöglichen neue Formen der Systemüberwachung. Da sie zudem klein und kostengünstig sind, können sie in großer Zahl eingesetzt werden.
Die fortschrittlichen Robotiksysteme erlauben auch vermehrt ferngesteuerte
Arbeiten, die bislang manuell vor Ort ausgeführt werden mussten. Dies senkt die Personalkosten und verbessert die Arbeitsumgebung der vorhandenen Mitarbeiter. Ein weiterer Vorteil ist die verbesserte Ressourcenauslastung. Indem Robotikprobleme mittels Fernzugriff behoben werden können, verkürzt sich die Reaktionszeit und die Betriebszeit erhöht sich. Außerdem kann es die Zusammenarbeit zwischen Menschen und Robotern ermöglichen. Roboter können die 80% der Arbeit erledigen, die relativ einfach automatisiert werden können. Der Mensch übernimmt die restlichen 20 %, die kaum oder gar nicht automatisierbar sind, sowie die Fehlerbehebung.
Langfristig wird die Einführung von Ökosystemen aus standardmäßig zusammenwirkenden Produkten ähnlich revolutionär sein, wie deren Einführung in Computerperipheriegeräte. Verbraucher erwarten mittlerweile, dass sämtliche Geräte, die sie an ihren Computer anschließen, einfach funktionieren. Plug-and-Play hat in der Tat seine Bestimmung erfüllt. Gleiches gilt für die Bereiche Robotik, Automatisierung und IoT. Der Trend geht dahin, dass sich Aufgaben automatisieren lassen, indem eine Lösung „einfach“ in den Betriebsablauf eingebunden wird. Auch wenn dies erreichbar ist, wird die Automatisierung komplexer Produktionsabläufe kompliziert bleiben.
Produktökosysteme werden sich in vielen Produktions- und Logistikumgebungen als nützlich erweisen. Das wachsende Ökosystem von miteinander interagierender Soft- und Hardware ist auch ein wesentlicher Faktor, um neue Technologien deutlich schneller auf den Markt zu bringen.
Die Zusammenstellung von Lösungen wird dadurch überraschend einfach. All diese Trends machen die Robotik verfügbar, praktisch und erschwinglich.
Auf der finanziellen Seite sehen wir nicht nur sinkende Preise, sondern auch viel flexiblere Zahlungsmodalitäten. Bei den heutigen, wesentlich intelligenteren Systemen ist eine Bezahlung pro vom Roboter ausgeführter Aufgabe möglich. Diese und weitere neue Robotics-as-a-Service (RaaS) Implementierungen senken die Markteintrittsbarrieren drastisch. Robotik kann dadurch in mehr Kontexten getestet werden, um passende Einsatzmöglichkeiten zu ermitteln.
Kurz gesagt bringt Sie dieser Bericht auf den neuesten Stand der Robotik mit all ihren Möglichkeiten für neue Materialien und innovative Entwicklungs- und Herstellungsverfahren für Roboter. Außerdem werfen wir einen Blick auf vermutlich wichtige Trends sowie Beispiele der vielfältigen neuen Systeme, die derzeit entwickelt werden.
Bericht zur Fertigungsrobotik
Ein Leitfaden für Techniker und Ingenieure zum Verständnis des aktuellen Stands der Technik, der Werkstoffe und der Zukunft der robotergestützten Fertigung.
eBook herunterladen
