INDUSTRIAL TECHNOLOGY
Automatisierung bereitet Robotern weltweit den Weg © VDI Wissensforum/Kellerberger Kaminski Photografie
© VDI Wissensforum/Kellerberger Kaminski Photografie

04.03.2016

Automatisierung bereitet Robotern weltweit den Weg

Industrieroboter bleiben weiterhin gefragt, die höchsten Zuwächse erwarten Experten aber bei Servicerobotern.

••• Von Britta Biron


Für Joe Gemma, Präsident der International Federation of Robotics, markiert der aktuelle Roboter-Boom „einen wichtigen Meilenstein für die Verwirklichung der vierten industriellen Revolution. Die Industrie-Roboter lassen sich mit ihren digitalen Schnittstellen reibungslos in die vernetzten Strukturen der smarten Fabriken integrieren. Diesen Vorteil nutzen stark automatisierte Volkswirtschaften ebenso wie Länder mit neuem Industriefokus.”

Die Kennzahl der Roboterdichte ist ein wichtiger Indikator, um den aktuellen Automatisierungsgrad der internationalen Märkte zu messen; sie liegt derzeit im produzierenden Gewerbe weltweit bei 66 Robotereinheiten pro 10.000 Arbeitnehmer. Insgesamt 21 Länder weisen eine überdurchschnittliche Roboterdichte auf, mehr als die Hälfte davon sind Länder der EU.

Sattes Plus in den USA

Weltweiter Spitzenreiter hinsichtlich der Zahl an Industrie-Robotern ist Südkorea (478 Einheiten), danach folgen Japan (314 Einheiten) und Deutschland (292 Einheiten).

Die USA belegen mit 164 Einheiten weltweit Platz sieben. Die jüngste Statistik der Robotic Industries Association (RIA) verzeichnet für 2015 neue Rekordzahlen. So wurden von amerikanischen Industriebetrieben insgesamt 31.464 Roboter um einen Gesamtwert von 1,65 Mrd. € gekauft. Das entspricht gegenüber 2014 einem mengenmäßigen Plus von 14% und einem wertmäßigen von 11%.
Wichtigster Treiber war die Automobilindustrie, die größte Kundengruppe für Industrieroboter, mit einem Plus von 19%. Der Non-Automotive-Sektor wuchs in Summe um fünf Prozent, allerdings entwickeln sich die einzelnen Sektoren sehr unterschiedlich. Halbleiter- und and Electronik-Unternehmen orderten 35% mehr Roboter als 2014.

Roboter sind kein Jobkiller

Hinsichtlich der Einsatzgebiete über alle Industriebranchen hinweg sind die höchsten Steigerungen bei Beschichtung und Dosierung Coating (+49%), Materialhandling (+24%) und Punktschweißen (+22%) zu verzeichnen.

Schätzungen der RIA zufolge sind aktuell rund 260.000 Roboter in der nordamerikanischen Indus­trie im Einsatz.
Parallel zur steigenden Automatisierung ist in den USA die Arbeitslosigkeit gesunken und erreichte im Jänner nach Angaben des Bureau of Labor Statistics mit 4,9%, den niedrigsten Wert seit Februar 2008.
RIA-Präsident Jeff Burnstein, dazu: „Durch die Automatisierung entstehen neue Jobs im Bereich der Programmierung, Installation, Betrieb und Wartung. Tatsächlich sichert und schafft die Automatisierung Beschäftigung. Das bestätigen uns viele Unternehmen.”

Roboter-Nation China

Steigende Verkaufszahlen gab es im Vorjahr auch am europäischen Markt, aber der Überflieger bleibt weiterhin China: Nach einem Rekordabsatz von 57.100 Einheiten im Jahr 2014 (+56%) rechnen Experten damit, dass dieser Trend unverändert anhält und im Jahr 2018 voraussichtlich mehr als jeder dritte Industrie-Roboter in China installiert sein wird.

Grund für die massiven Zuwächse ist, dass die chinesische Industrie im Vergleich zu jener anderer Länder erst einen geringen Automatisierungsgrad aufweist (die Roboterdichte liegt mit 36 deutlich unter dem weltweiten Durchschnitt von 66) und die Regierung mit dem Programm „China Manufacturing 2025” hier einen raschen Anschluss an die anderen Indus­trienationen forciert.
Jiegao Wang, Vice General Manager des chinesischen Roboterherstellers Estun Robotics, erläutert dazu: „Der Schwerpunkt von Chinas Robotermarkt ist derzeit noch der Automobilsektor. Aber das Wachstumspotenzial ist begrenzt. Deutlich größer ist es in den anderen Industriesektoren, wie Haushaltsgeräte, Nahrungsmittel und Getränke, Kunststoff, Metallwaren oder Pharmazie. Man kann also davon ausgehen, dass ungeachtet einer schwächeren Konjunktur in China die Nachfrage nach Indus­trierobotern für die nächsten Jahre stark steigen wird.”

Boom bei Servicerobotern

Auch für die anderen Märkte erwarten die Roboterexperten, dass die Non-Automotive-Sektoren künftig zu einem bedeutenden Wachstumstreiber werden.

Vor allem Serviceroboter – sowohl für den Privatbereich (Haushalt und Unterhaltung) als auch Assistenzsysteme für den professionellen Einsatz (Medizin, Logistik, Pflege, Sicherheit, Reinigung, Inspektion & Wartung) – sieht man als Boom-Sektor und rechnet damit, dass dieser die Industrierobotik hinsichtlich des weltweiten Marktvolumens bereits in weniger als zehn Jahren einholen wird.
Darin sieht allerdings die Expertenkommission Forschung und Innovation (EFI) eine ernste Gefahr für die deutschen Roboterhersteller, da „deren Fokussierung auf die Industrie die Sicht auf aktuelle Robotik-Entwicklungen und die Potenziale damit verbundener Technologien für deren Einsatz im Servicebereich verstellt”, so Ingrid Ott vom Karlsruher Institut für Technologie und Mitglied der Kommission.
Laut EFI-Bericht drohe Deutschland den Anschluss an die führenden Robotik-Nationen, insbesondere die USA zu verlieren und in der Grundlagenforschung sei man von Südkorea und China bereits überholt worden.

Made in Germany ist gefragt

Eine Kritik, die dem VDMA Robotik + Automation zu Recht sauer aufstößt. Immerhin werde die Hälfte der deutschen Industrieroboter im Ausland abgesetzt, und bei den Exporten zeige sich eine kontinuierliche Steigerung, was ein Beweis für das hohe Ansehen von Robotern made in Germany sei.

Die starke technologische und wirtschaftliche Stellung der Branche insbesondere im Bereich der Industrieanwendungen und im Automobilsektor sind nach Meinung des VDMA eine gute Ausgangs­position, um die Chancen in neuen Bereichen zu erschließen.
„Industrierobotik ist die Grundlage für viele Entwicklungen in der Servicerobotik. Der Knickarmroboter aus der Autofabrik hält längst Einzug in Operationssäle, Bestrahlungszentren, Fernsehstudios, Gewächshäuser und viele andere Bereiche; gerade deutsche Roboterhersteller sind hier Vorreiter”, sagt Patrick Schwarzkopf, Geschäftsführer VDMA Robotik + Automation.
Und tatsächlich gibt es eine Reihe von Beispielen dafür, dass sich deutsche Roboterbauer und Forschungseinrichtungen nicht auf ihren Industrie-Loorbeeren ausruhen, sondern längst neue Anwendungsgebiete für Roboter im Fokus haben.

Neue Fähigkeiten

So zählt Kuka Robotics – der größte deutsche Roboterhersteller und nach Umsatz weltweit nach Mitsubishi Electric, ABB, Fanuc, Yaskawa und Kawasaki Heavy Industries sechstgrößte – zu den Pionieren bei Kleinrobotern und sensitiven Leichtbaurobotern. Und gerade diese Gruppen sind prädestiniert dafür, auch außerhalb der Indus­trie und besonders bei Tätigkeiten zum Einsatz zu kommen, bei denen Roboter und Menschen direkt und ohne Schutzzäune zusammenarbeiten.

Beispiele dafür sind derzeit in der Ausstellung „Kreative Robotik” im Ars Electronica Center in Linz zu sehen, wo LBR iiwa-Roboter von Kuka als Fotografen oder ­Porträtmaler agieren.
Bosch wiederum hat Staubsaugerroboter im Sortiment und ist über sein Start-up-Unternehmen Deepfield Robotics zudem im Bereich der Landwirtschafts-Roboter aktiv, und der BoniRob wurde kürzlich mit dem euRobotics Technology Transfer-Award ausgezeichnet.
Auch in den Fraunhofer Instituten ist die Weiterentwicklung der Robotik ein großer Schwerpunkt; derzeit laufen unter anderem Projekte zu den Themen Mensch-­Maschine-Kooperation, Assistenzsysteme für den Pflegebereich sowie die Polizei.

Mehr Investitionen

Die Forderung der EFI-Experten nach einer expliziten Service­roboter-Strategie für Deutschland unterstützt der Fachverband aber dennoch ausdrücklich.

„In der Tat haben die Investitionen in die Servicerobotik in Nordamerika und Asien stark zugenommen”, so Schwarzkopf. Eine zielgerichtete und koordinierte Förderung der Robotikforschung in Deutschland ist notwendig, um die hervorragende Position der deutschen Industrierobotik für die Entwicklung einer starken und marktnahen Servicerobotik zu nutzen”, sagt Schwarzkopf.



CEBIT 2016


Industrie 4.0 aus Lego-Steinen

HANNOVER. Generationen von Ingenieuren sammelten ihre ersten Konstruktionserfahrungen mit Legosteinen. Aber die Wissenschafter am Deutschen Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz DFKI sehen in den bunten Bausteinen auch eine gute Möglichkeit, um das Konzept der smarten Produktion zu erklären. Auf der diesjährigen CeBit präsentieren die Forscher an einem Lego-Modell die Planung, Steuerung und Analyse flexibler Fertigungsprozesse unter Berücksichtigung der Gesamtwertschöpfung in cyber-physischen Systemen.


Wettbewerb

Meisterschaft für Roboterbauer

WIEN. Die RobotChallenge ist eine der weltweit größten Meisterschaften für selbstgebaute, autonome und mobile Roboter und bietet mit insgesamt 14 verschiedenen Disziplinen – darunter etwa der Humanoid Sprint, Air Race oder Roboter Sumo – sowohl für erfahrene Roboterkonstrukteure als auch für Anfänger spannende Bewerbe.
Seit 2004 haben Teams aus 56 Ländern mit mehr als 2.000 Robotern teilgenommen. Heuer findet die Challenge am 12. und 13. März in der Wiener Aula der Wissenschaften statt.


parsifal 4.0

Intelligente Kennzeichnung

ESSLINGEN. Im Forschungsprojekt ParsiFAl 4.0 entwickeln Industrieunternehmen, darunter Festo und Bosch, und Forschungseinrichtungen eine neuartige Sensorik und Elektronik für intelligente Etiketten, über die Bauteile und Maschinen miteinander kommunizieren.  Basis dieser Smart-Sensor-System (S3)-Labels sind Mikro­controller, Sensoren, dünne Displays und integrierte Kommunikationsschnittstellen, die alle in Folien eingebettet sind. Mit den erhobenen Daten kann etwa der Zustand von Komponenten bewertet werden, um etwa Anlagen vorausschauend zu warten oder die Transportwege von kritischen Gütern sicher zu kontrollieren.  Stefan Saller von Festo, Koordinator des Verbundprojekts ParsiFAl 4.0, erklärt: „Mit diesem Forschungsprojekt können wir flexible Lösungen auf der Grundlage von folienbasierten Elektroniksystemen für die Weiterentwicklung unserer Komponenten erarbeiten – das ist ein weiterer wichtiger Schritt auf dem Weg zu intelligenten Komponenten für die Industrie 4.0.“ (red)

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