Mayo 2019 / No. 686 Mitt

Die Ära de kollaborativen Roboter Cobots der Welt, vereinigt euch!

Man sagt, dass die Cobots die freundlichen Roboter seien, die den Prozessablauf bei der Herstellung jedweden Industriezweiges beschleunigen, verbessern und sicherer machen könnten.

Cobot ist ein zusammengesetztes Wort: Kollaborativer Roboter, und ist eine Art Droide. Die Star Wars-Saga ließ den Fan schon früh lernen: der goldene C-3PO ist ein intelligenter Androide, der als Dolmetscher fungiert, während sein kleiner Freund R2-D2 ein Roboter ist, der mit seinen technischen Fähigkeiten den Menschen zur Hand geht. Beide Typen würden im weitesten Sinne heute zu den Cobots gezählt werden können.

Das Konzept der Cobots beginnt im Jahr 1995 als Teil einer Projektes der Stiftung General Motors: die Idee war, die Roboter so sicher zu machen, dass sie im wahrsten Sinne des Wortes, Seite an Seite mit ihren menschlichen Kollegen arbeiten könnten.

Der Vereinigung der Robotica Industrie (RIA: Robotic Industry Association) definiert den in der verarbeitenden Industrie eingesetzten Roboter als multifunktionalen Manipulator, den man reprogrammieren kann, der fähig ist Material, mobile Einzelteile, Werkzeuge oder spezielle Dispositive innerhalb eines Prozesses zu bewegen.

In anderen Worten ist der Roboter ein in sich beweglicher Mechanismus, der drei Grundfunktionen erfüllen muss: 1.- er ist multifunktional, 2.- er wird über einen Menschen oder ein logisch programmiertes Dispositiv gesteuert und 3.- er ist reprogrammierbar. Der Roboter als didaktischer Baustein, jedes Mal präsenter in den Fabriken und weniger wegzudenken in der sich entwickelnden Industrie.

Heute, etwa 20 Jahre danach, besitzen die Cobots einen festen Platz in Arbeitsprozesse und in den Köpfen der Menschen. Trotzdem kennen viele nicht den Unterschied zwischen einem Roboter und einem Cobot.

Einige Definitionen

Die Cobots sind wie die 6 achsigen beweglichen Arme der Roboter. Seit ihrer Erfindung werden die Cobots vor allem bei industriellen Arbeitsprozessen eingebunden und haben bis heute die Produktivität unvorhersehbar erhöhen können.

Dank des technologischen Fortschritts sind die kollaborativen Roboter in der Lage, die industrielle Mechanisierung zu beschleunigen.

Das deutsche Institut für einen gesunden und sicheren Arbeitsplatz (IFA) führt noch aus: Die industriellen Roboter, auch Cobots sind komplexe Maschinen, die gemeinsam an einer Linie mit ihren menschlichen Mitarbeitern produzieren. Sie bieten stets ihre Hilfe an und befreien den menschlichen Kollegen auch mal von einer Extraarbeit.

Man sagt, dass die in der Industrie eingesetzten Roboter einem vorgeschriebenen Programm folgen, ohne dabei die Menschen in ihrer unmittelbaren Umgebung wahrzunehmen. Tatsächlich verringert man die schon niedrige Unfallrate mit dem Einsatz einer klaren räumlichen Grenze. Diese Roboter produzieren in einer ungewöhnlichen Geschwindigkeit, sie brauchen noch immer viel Platz und es gibt Momente, da bewegen sie sich absolut nicht.

Der Cobot dagegen ist eine eher kompakte Maschine und benötigt nur wenig Raum. Er ist einfacher ihn zu transportieren. Sie sind explizit so gestaltet, dass sie gut mit einem Menschen zusammenarbeiten können. Die Cobots sind von sich aus heraus sehr kommunikativ und lösen, bearbeiten komplexe Zusammenhalte, die nicht immer nur per Internet bearbeitet werden können; sie leisten Vorarbeiten, arbeiten zu.

Genau das ist ihre Natur: die Cobots arbeiten mit Menschen zusammen, sind im gleichen Raum aktiv. Das bedeutet, dass sie sich, Stück für Stück, in den Arbeitsraum, in die Arbeitswelt integrieren und Dynamiken und Mechanismen der menschlichen Kollegen adaptieren.

In diesem Sinne sind die Cobots einfach zu programmieren. Im Gegensatz zu den traditionellen, industriellen Robotern, die eine gesonderte Programmierung brauchen, haben einige Modelle der Cobots bereits über die IA, in einer unabhängige Art und Weise, “gelernt”.

Außerdem sind die Cobots sehr vielseitig. Sie sind nicht nur einfach zu reprogrammieren, sondern sie sind innerhalb eines Arbeitsverlaufs an jeder Stelle einsetzbar und verschiebbar. Cobots können auf fast jeder Oberfläche, auch horizontal oder vertikal, an der Decke hängend arbeiten und sich bewegen. Sie sind so leicht, dass die Cobots ohne Probleme von einer Person bewegt werden können.

Erster Einsatz

Die Cobots sind in der Zwischenzeit sehr beliebt innerhalb des elektronischen Bereichs und der Leichtindustrie in China. Das liegt vor allem daran, dass die herkömmlichen Roboter keine optimale Lösung stellen konnten, die einen gesamten Arbeitsprozess zu automatisieren möglich machte.

Einige behaupten, dass der erste Einsatz eines Cobots bei der dänischen Firma Linatex Universal Robots stattfand: Seite an Seite mit einem Cobot bzw. einem menschlichen Kollegen wurde bei Linatex produziert.

Die Forschungsergebnisse, die 2013 auf dem 44. Internationalen Symposium für Robotika präsentiert wurden, zeigen eine mögliche Fusion der Lernmodelle Mensch und Roboter, um bewusste Roboter zu entwickeln, die sich verschiedener Risiken bewusst seien, aber auch mit der Fähigkeit zu entscheiden, welcher Schritt im Lernprozess der menschlichen Kollegen jetzt wichtig sei.

Auf dem Markt der industriellen Robotika hat sich der Cobot als Segment innerhalb der Automatisierung als dasjenige gezeigt, das am schnellsten wächst. Für 2020 wird zum Ende des Jahres ein 50% jährliches Wachstum prognostiziert, das etwa 3 Billionen für 2020 entspricht.

Schwindelerregendes Wachstum

Einige der größten Unternehmen der Kollaborativen Roboter haben bereits Pläne, zu expandieren, und versuchen ihren Marktwert nicht nur innerhalb ihres Marktes, sondern auf dem globalen Markt der Robotika zu erhöhen. Die Zusage steht bereits mit der Unterschrift von UR (Universal Robots), der Marktführer im Segment der Kollaborativen Roboter ist.

UR berichtete vor 4 Jahren, 2015, von Einnahmen von 61,44 Millionen Dollar, ein Zuwachs von 91% im Vergleich zum Vorjahr 2014, und einem Netto-Ertrag von 9,6 Millionen, noch vor den Steuerzahlungen für das Jahr, also steht ein Wachstum von 122% mehr als im Jahr 2014 ins Haus.

Der Verkauf der Roboter startete 2009 und steigt jährlich um etwa 75%; zum Beispiel 3500 im Jahr 2015; also genau das Jahr, in dem UR von Teradyne aufgekauft wurde.

In Eintracht mit der Vereinigung für Fortschritte in der Automatisierung (A3), im ersten Semester 2016, haben die US-amerikanischen Firmen Roboter in die ganze Welt verkauft, etwa 14 583 Stück. Die Vereinigung A3 hat bestätigt, dass die US-amerikanischen Unternehmen Marktführer, in Bezug auf den Cobot, sind.

Wie zu erwarten ist, Dank der Cobots, eine Erhöhung in der Autoproduktion vermerkt worden, etwa 16% jährlich.

Die neuen Cobots werden von nur eher wenigen Unternehmen hergestellt. So etwa von: UR, ABB, Kuka Robotics, Rethink Robotics, Fanuc Robotics America usw.

Ford setzt in seiner Autoproduktion in Köln, Deutschland Cobots ein. Die Cobots sind in ständiger Koordination mit einem der 4000 Angestellten. Sie kommen vor allem in den Bereichen der Motormontage zum Einsatz.

Bruce Hettle, Vizepräsident der Fabrikation bei Ford manifestierte, dass die menschlichen Operatoren, die Angestellten, ihre kognitiven Fähigkeiten gezielter einsetzten, ihre Kreativität fordern könnten.

Akzent auf der Sicherheit

Außerdem werden die Cobots in Bereichen eingesetzt, die für die menschlichen Kollegen gefährlich werden könnten: so zum Beispiel das Transportieren von bestimmten scharfen oder spitzen, evtl. sogar zu heißen Teilen, deren Transport absolute Sicherheit erfordert. Sobald Cobots im Einsatz waren, konnte ein Rückgang der Unfälle verzeichnet werden, der menschliche Kollege war von diesem Risiko-Einsatz befreit und konnte sich auf das Wesentliche der Produktion konzentrieren.

Die Cobots selbst sind sehr sicher. Sie sind mit verschiedenen Sensoren ausgestattet, die ihnen erlauben, sofort anzuhalten, sobald eine gefährliche Situation zu erkennen ist oder eine Notwendigkeit bestehen sollte. Dank ihres leichten Baus kann selbst ein Zusammenprall mit ihnen für niemanden ein Risiko darstellen.

Zusammenfassend kann man sagen, dass die Cobots die Möglichkeit anbieten, in Bereichen eingesetzt zu werden, die für die Menschen Gefahren bergen. Auf diese Weise können sich die Menschen auf das Wesentliche konzentrieren. Die Cobots werden sinnvoll in den Arbeitsprozess integriert, und erleichtern den menschlichen Kollegen ihre Aufgaben.

Dabei sollte hervorgehoben werden, dass die Cobots so gestaltet sind, dass sie ihren menschlichen Kollegen nicht im Wege stehen oder sie räumlich einschränken. Falls notwendig, können sie sogar sofort zum Stillstand kommen. All das, Dank ihrer zahlreichen Sensoren.

Einige Modelle aus den Serien UR de Universal Robot, YuMi de ABB, Baxter de Rethink Robotics u.a. benötigen nur wenig Sicherheits-Technologie, da sie selbst noch nicht sehr komplex gestaltet wurden und/oder sie mit weniger Potenz ausgestattet sind.

Die Cobots, deren Potenz noch sehr gering ist, sind aber schon fähig, Druck, Gegendruck oder gar Unfälle über integrierte Sensoren zu kalkulieren. Sobald der Cobot eine nicht dem Normalfall entsprechende Situation spürt, hält er automatisch inne und stoppt, ändert u.U. seinen Kurs. Seine Reaktion ist schnell und umgehend.

Ein Cobot der Baxter Rethint Robotics arbeitet in einem Betrieb, wo Leisten nach Maß angefertigt werden (Rudin Gruppe). Dieser Cobot macht den Teil, den die Kollegen nicht erledigen wollten: er bewegt die Teile die in den Recycle Apparaten hängengeblieben sind: eine undankbare, langweilige und laute Arbeit. Dank der Übernahme dieses Schrittes im Fertigungsprozess durch einen Cobot, stieg die Produktivität der gesamten Belegschaft merklich.

Auf dem Weg zu anderen Aufgaben

Die Cobots sind nicht nur nützlich in Fabriken oder Fertigungsbetrieben. In Schweden werden Cobots bereits zum Kühe melken eingesetzt; in den USA zum Regale auffüllen in den Supermärkten. Eine auffallend bemerkenswerte Rolle spielt der Cobot Kuka LBR Med in den OP-Sälen: mitten in einer Operation kann der Cobot das Sägen eines Knochens der auch eine Endoskopie übernehmen

Im Moment evaluiert man gerade, ob in bevölkerungsdichten Regionen Cobots evtl. die Altenpflege übernehmen könnten, um vor allem die Alten so lange wie möglich unabhängig leben zu lassen.

Im Bereich des Bauwesens hat die Firma Fastbrick Robotics den Cobot Hadrian X entwickelt, der in einer Stunde etwa 1000 Ziegelsteine korrekt setzen kann. Man sollte dabei bemerken, dass zwei Handwerker für die gleiche Menge Ziegelsteine einen ganzen Tag benötigen.

Obwohl wir es mit einem noch sehr jungen Marktbereich zu tun haben, belehren uns die kollaborativen Roboter eines Anderen: sie selbst bewegen sich, entwickeln sich jeden Tag schneller und effizienter, nur so sind die positiven Zahlen zu Wachstum etc. einzuhalten.

Im vergangenen Jahr, 2018, bestätigte Internat Analysis das Wachstum von 60% des Marktes der Cobots. Dies vor allem wegen der Möglichkeiten, die die Cobots den klein- und mittelständischen Unternehmen anbieten.

Die Autoindustrie sowie die Elektronische Industrie sind immer noch die Motoren zu einem Markt, der zwar stark fragmentiert ist und eine wettbewerbsstarke Konkurrenz bietet. Diese sind nun an Rethink herangetreten, um Lösungswege zu gestalten.

Cobots vs Arbeitnehmer

Das Thema Einsatz von Robotern steht zurzeit inmitten der Polemik des Präsidenten Trump. Trump fährt gerade die Strategie, dass die Unternehmen im Land selbst investieren bzw. reinvestieren sollen, um so Arbeitsplätze zu schaffen.

Nach einer Kurznachricht der New York Times: “… Obwohl Trump die verarbeitenden Unternehmen unter Druck setzen kann, damit diese in den USA bleiben, so kann er sie doch nicht zwingen, mehr Personal einzustellen. Diese Unternehmer sind aber sicherlich Kandidaten, die in Roboter investieren würden.”

Die USA erreicht jedes Jahr neue Rekordzahlen im Bereich der verarbeitenden Industrie, noch mehr Ware, noch mehr Dienstleistung. Was sie uns allerdings nicht mitteilt, ist, wie sie das geschafft hat, ohne ausreichend Personal.

Dank der Roboter verfügt die USA über 85% mehr Güter als vor 30 Jahren. Und das mit höchstens einem Drittel der Arbeitnehmer.

Wie paradox! Die industriell eingesetzten Roboter sind wahrscheinlich alle in China produziert. Die industriellen Roboter haben viele verschiedene Formen und arbeiten in den verschiedensten Bereichen; manche habe riesige Arme; manche montieren Autos, andere packen Dine in zartes Seidenpapier, alles in den USA erfunden, versteht sich! Und in China? In den vergangenen Jahren hat China Unsummen investiert, um China zu einer Roboter Großmacht zu machen.

Die Internationale Föderation für Robotica berichtet, das China sich bereits nach einem Jahr zum größten Roboter Hersteller entwickelt hat. Das sieht so aus, als ob China im kommenden Jahr den Markt beherrscht.

Die Heldentaten von Universal Robots

Das dänische Unternehmen Universal Robots (UR), Weltmarktführer im Bereich der Kollaborativen Roboter feiert bereits seine ersten 10 Jahre als Zulieferer der Automobilindustrie. In diesem Zeitraum konnte UR 27 000 Einheiten verkaufen. UR hält 60% des Cobot Marktes, für 2017 ist 70% Wachstum erzielt worden. Für seine Technologischen Innovationen hat UR gerade den AutoRevista-Preis verliehen bekommen. UR beliefert nun schon Ford, Groupe PSA, Renault und Volkswagen.

Esben Østergaard hat 2005 das Unternehmen Universal Robots (UR) gegründet und ist heute der Technische Direktor. Nach etwa dreijähriger Forschung in einem Keller irgendwo im Süden Dänemarks war der Prototyp eines Cobots geboren. Aufgrund dieses Forschungssprungs wurde er mit dem Engelberger Preis ausgezeichnet, der Nobelpreis in der Robótica.

Østergaard kommentierte, dass “diese 10 Jahre nach viel Zeit klingen mögen; und dem ist tatsächlich auch so: es war eine lange Reise. Trotz allem weiß ich, dass wir gerade mal die Oberfläche zum Thema angekratzt haben. Ich werde weiter nach unseren Cobots Ausschau halten, die neue Applikationen brauchen, die wir uns heute gar nicht vorstellen können; so wie wir uns das heute von Heute vor eben diesen 10 Jahren nicht vorstellen konnten. Wir glauben fest daran, dass die Zusammenarbeit darin besteht, dass man verfügbar und ansprechbar, dass man flexible ist. Die Roboter müssen für die Fabrikanten, die Unternehmer zugänglich sein. Auch ihnen geht es wie uns: früher konnten sie sich das Heute von heute nicht vorstellen!”

Sprüche

Die Pessimisten haben eine distopische Zukunft vorausgesagt. Eine Zukunft, wo der Kapitalismus vorherrscht, wo Roboter eine neue Welle der technologischen Arbeitslosigkeit provozieren. Ein Bericht von McKinsey Global Initiative von 2017 sagt für das Jahr 2055 voraus, dass Roboter etwa die Hälfte aller Arbeit auf der ganzen Welt, die heute noch von Menschen erledigt wird, übernehmen werden.

Hört auf diese Vorhersagen, liebe Menschen, denn inmitten des Interpretationskonfliktes gibt es eine Sache, die absolut klar ist: der Einsatz von intelligenten automatisierten Maschinen, die in jeder Volkswirtschaft dafür sorgen, dass die Kluft noch größer wird, die Kluft zwischen Reich und Arm.

Es ist ja nicht so, dass nicht nur viele Arbeitsplätze in Gefahr wären (in Herstellungsbetrieben, im Gastronomiebereich, im Kleinhandel). Heute laufen 51% aller aktuellen Arbeitsplätze in den USA Gefahr, dass sie wegautomatisiert werden, sagen die Leute von McKinsey!

Es kristallisiert sich gerade eine Polarisierung zwischen den Arbeitnehmern heraus. Da ist eine wachsende Kluft zwischen den Datenverarbeitenden Forschern, den Programmierern für künstliche Intelligenz und anderen privilegierten Arbeitsplätze, den sehr gut ausgebildeten, den sehr gut bezahlten, und denen, die nur wenig Ausbildung benötigen, schlecht bezahlte Arbeitsplätze, im Dienstleisterbereich. Und? All diese sind in Gefahr!

Und jetzt stellt euch einmal vor, eine Wirtschaft in der Zukunft, wo nur 0,1% der Menschen Arbeitnehmer in Unternehmen sind sowie die Aktionisten kontrollieren die Maschinen; 0,9% arbeiten in der Verwaltung; und der gute Rest von 99% bekommt nur die Brotkrumen ab. Menschen, was haltet ihr davon?

Ver Más Artículos