Aktuelles
3. Dezember 2014

Roboter auf dem Vormarsch

Der globale Markt für Robotik umfasst 22 Milliarden Euro und wird voraussichtlich bis zum Jahr 2020 auf mehr als 60 Milliarden Euro anwachsen. Europa hält einen Marktanteil von 35 Prozent und ist damit Marktführer. Auf der „Automatica“ in München vom 3. bis 6. Juni, weltgrößte Messe für Robotik und Automation, hat die Europäische Kommission im Rahmen des Forschungs- und Innovationsprogramms „Horizon 2020“ eine neue Partnerschaft für Robotik – „Sparc“ – vorgestellt. 700 Millionen Euro will die EU in die öffentlich-private Partnerschaft investieren, damit der europäische Marktanteil bis 2020 auf 42 Prozent steigt.

Roboter bewegen die Menschen schon seit langer Zeit. Auch die Filmindustrie hat sich längst des Themas angenommen, ob es nun um den Terminator geht, R2D2 in Krieg der Sterne oder den menschlichen Roboter in „I Robot“ mit Will Smith, Roboter beflügeln die Fantasie und manchmal auch die Angst.

Im Film geraten sie oft außer Kontrolle und versuchen, die Menschheit zu beherrschen, in der Realität fürchten viele Menschen um ihre Arbeitsplätze. Die EU definiert Roboter schnörkellos als „programmierbares Mehrzweck-Handhabungsgerät“. Fakt ist, dass Roboter aus der industriellen Fertigung nicht mehr wegzudenken sind. Sie übernehmen Arbeiten, die für den Menschen zu schwer, zu gefährlich oder gesundheitsschädlich sind. Sie heben große Lasten, lackieren exakt bis in den letzten Winkel und führen die gleichen Arbeitsschritte millionenfach mit höchster Präzision aus. Ihre Bewegungsabläufe erinnern an komplizierte Choreografien. Die Automatica hat gezeigt, dass der Trend immer stärker zum Service-Roboter in Medizin und Pflege, Inspektion und Wartung geht. Der Roboter wird so immer mehr zum Kollegen des Menschen, mit dem er Hand in Hand arbeitet.

Strategischer Schlüsselfaktor

Nach Angaben der International Federation of Robotics (IFR) wurden 2012 mehr als 160.000 Industrieroboter verkauft. Zwischen 2002 und 2012 haben sich die weltweiten Roboterlieferungen durchschnittlich um neun Prozent jährlich erhöht. Vor 20 Jahren wurden noch nicht einmal 60.000 Industrieroboter verkauft. Nach Angaben der IFR setzt sich der Trend zur Automatisierung fort. Arturo Baroncelli vom italienischen Roboterhersteller Comau und Präsident der Organisation, sagt: „Investitionen in Roboter bringen immer einen konkreten Nutzen, sowohl ökonomisch als auch technisch. Robotik und Automation sind die strategischen Schlüsselfaktoren, um die Wettbewerbsfähigkeit großer, aber auch kleiner und mittlerer Unternehmen zu steigern.“ In Japan gibt es übrigens die meisten Roboter – 339 auf 10.000 Beschäftigte, gleich an zweiter Stelle kommt Deutschland mit 261 Robotern. Im europäischen Durchschnitt kommen auf 10.000 Beschäftigte nur 77 Roboter. Etwa ein Drittel der Industrieroboter wird im Bereich Automotive eingesetzt.

Roboter ist jedoch nicht gleich Roboter. Es gibt Roboter mit zwei Achsen, aber auch mit sechs Achsen. Jeder Robotertypus führt andere Bewegungsabläufe aus und ist unterschiedlich aufgebaut. Mit Industrie 4.0 und fortschreitender Individualisierung von Produkten entwickeln sich die Anforderungen an Industrieroboter schnell weiter. „In der Robotik steht ein tiefgründiger Wandel bevor ähnlich der Entwicklung von der Analog- zur Digitalfotografie“, sagt Siegbert E. Lapp, Vorstand der Lapp Holding AG. Das Familienunternehmen befasst sich seit mehr als 30 Jahren intensiv mit dem Thema Robotik und fertigt Steuer- und Datenleitungen sowie Sonderleitungen. „Als Anbieter von Komponenten für Roboter müssen wir in der Lage sein, sowohl Standardprodukte in hoher Qualität zu liefern, als auch vor allem individuelle Sonderanfertigungen zu entwickeln“, sagt Frank Rothermund, Market Manager Robotics bei der U.I. Lapp GmbH in Stuttgart. „Versagt ein Kabel, kann das gesamte Produktionsband zum Stillstand kommen und in kürzester Zeit entsteht ein Millionenschaden.“

Königsdisziplin der Verbindungstechnologie

Hoch entwickelte Roboter-Systeme stellen eine große Herausforderung für Leitungen, Kabel und Verbindungselemente dar, die Lapp als „Blutbahnen“ der Roboter bezeichnet. „Moderne Industrieroboter haben ausgeprägte Bewegungsabläufe mit extremen Biegewechsel- und Rotationsbewegungen“, erklärt Lapp. „Für Kabel bedeutet dies hohe Ansprüche an den Biegeradius und die Torsionsfähigkeit. Zudem ist der Platz im Innern von Robotern sehr beschränkt, sodass häufig mehrere Kabel und Leitungen in einer so genannten Hybridleitung zusammengefasst werden müssen. Gepaart mit den jeweiligen Zusatzanforderungen macht dies fast jeden Kundenauftrag zu einer Spezialanfertigung.“

In der Lapp-Gruppe gibt es dafür einen Spezialisten: Lapp Muller im südfranzösischen Grimaud. Das 1939 in Paris gegründete Unternehmen gehört seit 2003 zu Lapp. Zu den Kunden zählen Unternehmen wie Comau Robotics und Hyundai, Imeca, Cimlec und der Lackierspezialist Dürr. Lapp Muller hat gegenüber dem Wettbewerb ein dickes Plus: Die Spezialisten dort können Sonderkabel mit einer Länge von 100 Metern innerhalb von acht Wochen entwerfen und produzieren. „Viele Hersteller scheuen die Produktion von Sonderkabeln für die Robotik“, sagt Jacques Besio, Leiter Produktion bei Lapp Muller. „Unser Werk ist auf die Herstellung geringer Losgrößen ausgerichtet.“

Einen weiteren Vorteil sieht Besio in der „Folterkammer“. Dahinter verbirgt sich eine der modernsten Kabeltestanlagen der Welt, mit der unterschiedliche Bewegungszyklen simuliert werden können. „Um zu ermitteln, wie bestimmte Standardprodukte oder neu entwickelte Kabel auf die Dauerbelastung bei bestimmten Bewegungsabläufen reagieren und wie lange sie diese unbeschadet überstehen, sind Tests in praxisnahen Anwendungen unerlässlich“, sagt Besio. „Für Hochleistungskabel gibt es keine offiziellen Industriestandards. Die gängigen Anforderungen wie ‚kein Kabelbruch nach 10.000 Bewegungszyklen‘ sind für die Robotik viel zu niedrig. Deshalb richten wir unsere Tests an den höchsten Anforderungen der Robotik-Kunden aus. Das können bis zu zehn Millionen Biegezyklen sein.“

Roboter in der Fabrik der Zukunft

„Für Lapp ist der Robotik-Markt ein strategischer Markt. Er ist für uns deshalb so interessant, weil gerade hier technisch anspruchsvolle neue Lösungen gefordert werden“, sagt Siegbert Lapp. „In diesem Zusammenhang engagieren wir uns in zwei Forschungsprojekten zum Thema Industrie 4.0. Die dort ganzheitlich aufgeworfenen Fragestellungen passen strategisch sehr gut zum Geschäftsfeld Robotik. Industrie 4.0 befasst sich mit Lösungen der Fabrik der Zukunft. Diese Veränderungen betreffen auch signifikant die Robotikindustrie. So können Roboter in Zukunft nicht nur als autonome Arbeiter zum Schweißen oder Lackieren eingesetzt werden, sondern auch direkt mit dem Menschen zusammenarbeiten. Diese neuen Kollegen werden aus Sicherheitsgründen neue, zusätzliche Eigenschaften brauchen. Hinzukommen neue Einsatzbereiche und Player, die den Markt beeinflussen“, führt Lapp aus und verweist auf den Kauf von neun Robotikfirmen durch Google und die Einstellung von renommierten Experten für Robotik und neuronale Netzwerke.

Auch für kleinere Betriebe und den Mittelstand werde der Einsatz von Robotern zunehmend attraktiver, ist Lapp überzeugt. „Roboter werden kleiner, günstiger und flexibler, also schneller programmierbar. So lohnt sich ihr Einsatz zunehmen auch bei kleineren Mengen unterschiedlicher Produkte.“ (Andrea Przyklenk)