Die Mensch-Roboter-Kollaboration hat die Industrie verändert

Ein Keller der University of Southern Denmark könnte sich bald zu einer ähnlichen Pilgerstätte für Technikbegeisterte entwickeln wie die mythenumrankte Garage von Steve Jobs im kalifornischen Los Altos. Vor zehn Jahren, am 5. Dezember 2008, lieferte Esben Østergaard, Mitbegründer und CTO des dänischen Roboterherstellers Universal Robots (UR) den ersten kollaborierenden Roboter aus, den er mit seinem Team im Untergeschoss der Universität entwickelt hatte. Der Kauf des ersten UR-Roboters vom Modell UR5 durch den dänischen Maschinenbauer Linatex markiert eine Zeitenwende im Bereich der industriellen Automatisierung, die das Verhältnis von Mensch und Maschine tiefgreifend verändert hat.

In immer mehr Bereichen der Industrie werden heute traditionelle durch kollaborierende Roboter, auch Cobots genannt, ergänzt. Anders als herkömmliche Roboter können Cobots nach erfolgreich abgeschlossener Risikobeurteilung unmittelbar und ohne spezielle Schutzvorrichtungen mit dem Menschen zusammenarbeiten. Als sicher, flexibel und vielseitig einsetzbare Partner übernehmen sie für ihre menschlichen Kollegen gefährliche, monotone oder anstrengende Tätigkeiten und tragen zur Reduzierung der Produktionskosten bei. Gerade ihr hoher Bedienkomfort macht kollaborierende Roboter angesichts immer kleinerer Losgrößen und steigenden Wettbewerbsdrucks auch für kleine und mittlere Betriebe zu einer geschätzten Automatisierungslösung.

Cobots können an ganz unterschiedlichen Stellen in die Fertigungslinie integriert werden – und das schnell und unkompliziert. Die große Vielfalt an Anwendungsmöglichkeiten hat bereits eine große Zahl an Betrieben rund um den Globus davon überzeugt, den Sprung in die Mensch-Roboter-Kollaboration (MRK) zu wagen. Allein UR konnte in den letzten zehn Jahren über 27.000 Roboterarme ausliefern. Drei ausgewählte Testimonials aus Ozeanien, Europa und Nordamerika machen deutlich, auf welche Weise Unternehmen ihre Produktion mithilfe der Automatisierungslösung erfolgreich optimieren: Assa Abloy New Zealand, Hersteller von Schließlösungen und Sicherheitssystemen, bekämpft Wettbewerbsherausforderungen, die sich aus der geografischen Abgelegenheit des Landes ergeben, mit einem UR5-Roboter. Im Werk in Auckland verschraubt der Cobot mit gleichbleibender Wiederholgenauigkeit Abdeckungen und nimmt den Mitarbeitern diese körperlich belastende Tätigkeit ab. Die Entscheidung für die MRK hat sich für Assa Abloy vielfach bezahlt gemacht: Produktionskosten und Durchlaufzeiten konnten gesenkt, die Produktqualität gesteigert und die Gefahr von Gesundheitsschäden für die Mitarbeiter minimiert werden.

Kollaborierende Roboter unterstützen den Menschen auch ganz am Ende der Fertigungslinie. Um die Produktion am heimischen Standort sichern zu können, lässt die Firma Gustav Hensel, Spezialist für Elektroinstallations- und Verteilungssysteme in Lennestadt, einen UR10-Roboterarm verpackte Kabelabzweigkästen palettieren. Nach einer Einrichtungszeit von gerade einmal fünf Tagen palettiert er – ausgerüstet mit einem individuell angefertigten Sauggreifer – bis zu 1200 Verpackungseinheiten pro Acht-Stunden-Schicht. Die Ressourcen der bisher für die Palettierung abgestellten Mitarbeiter werden für Tätigkeiten frei, die eine höhere Wertschöpfung versprechen.

Nicht nur traditionsreiche Mittelständler, sondern auch Start-Ups haben die MRK für sich entdeckt und nutzen sie, um Innovationen voranzutreiben. Voodoo Manufacturing betreibt im New Yorker Stadtteil Brooklyn (USA) eine schnell wachsende 3D-Drucker-Farm, in der ein UR10-Roboterarm Druckplatten be- und entlädt. Voodoo konnte seine Produktionsleistung nicht zuletzt dank des kollaborierenden Roboters verdreifachen und verfolgt nun ehrgeizige Ziele: Es möchte, auch mithilfe des UR10, den 3D-Druck zu einer ernsthaften Alternative zum Spritzgussverfahren weiterentwickeln, die die Massenproduktion großer Stückzahlen erlaubt.

Diese Erfolgsgeschichten versprechen: Der Trend zur Mensch-Roboter-Kollaboration in der Industrie dürfte sich in den kommenden Jahren noch verstärken. Und auch in die Forschung wird kräftig investiert: Um das Zusammenspiel zwischen Mensch und Maschine weiter zu optimieren, suchen Entwickler nach neuen Wegen zur sicheren Interaktion – etwa mittels Gesten, Sprach- oder sogar Gedankensteuerung. Ein intensiver gesellschaftlicher Dialog auf Augenhöhe ist Grundvoraussetzung, um Akzeptanz für diese faszinierende Technologie zu schaffen. MRK kann nur dann gelingen, wenn sie den Menschen und seine Bedürfnisse in den Mittelpunkt stellt. Universal Robots stellt sich dieser Herausforderung konsequent – denn eine Rückkehr in den Keller kann es für die Cobots nicht geben. wk