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Schlagwort: kollaborative Robotik

Neuigkeiten bei Cobots in KW 36

Neuigkeiten bei Cobots in KW 36

Ehemaliger Fanuc Top-Manager wechselt zu Midea, Ford zeigt Cobots in Corporate-Video und die deutsche Robotikindustrie steigert den Umsatz.

 

Top-Manager von Fanuc heuert bei Midea an

Der ehemalige Europachef von Fanuc, Olaf Gehrels, hat zum 1. September bei Midea angefangen. Der Manager wurde im September letzten Jahres unerwartet abgelöst und beginnt nun ein Jahr später eine Position in China. Er ist nun General Manager der Midea Robot Company und wird damit das Know-How der Chinesen weiter verbessern. Der unerwartete Abgang und die einjährige Pause deuten auf eine arbeitsrechtliche Sperrfrist hin. Es bleibt spannend, ob weitere Führungskräfte von anderen Robotikherstellern abgeworben wurden.

 

Automobilhersteller Ford zeigt LBR iiwa in Produktion

Der amerikanische Fahrzeugsteller aus Detroit hat in einem Corporate-Video die Nutzung von Kuka’s LBR iiwa gezeigt. Die Cobots werden in der Produktion der Modellreihe Fiesta genutzt und im Video wird auf eher spielerische Art die Kooperation von Mensch und Roboter dargestellt.

 

 

Robotik- und Automatisierungsindustrie setzte fast 13 Milliarden Euro um

Die deutsche Robotik- und Automatisierungsindustrie setzte im Jahr 2016 knapp 12,8 Milliarden Euro um. Ein Großteil des Umsatzes wird durch internationale Aufträge geschaffen und 43 Prozent des Umsatzes generiert das Inlandsgeschäft. Der Exportanteil stiegt in den letzten sechs Jahren kontinuierlich von 48 auf 57 Prozent. Die Robotikindustrie setzte alleine 3,6 Milliarden Euro um, ein Umsatzplus von 8 Prozent. Im letzten Jahr wurden laut VDMA über 24.000 Roboter produziert.

 

 

Neuigkeiten bei Cobots in KW 47

Neuigkeiten bei Cobots in KW 47

Nach 5 Wochen wird es mal wieder Zeit ein paar Neuigkeiten im Bereich kollaborierende Robotik vorzustellen. BMW wird bis Jahresende 40 Cobots in der Produktion einsetzen und Mercedes erweitert den Aufgabenbereich ihrer Cobots bei der Produktion der neuen E-Klasse. Dazu hat Yaskawa eine mobile Plattform mit Kinematik vorgestellt.

 

BMW setzt 40 kollaborierende Roboter ein

Im Deutschlandfunk gab es eine Diskussion über Cobots. Für diesen Bericht wurde Ralf Schönherr, Bereichsleiter für innovative Robotersysteme bei BMW, ebenfalls interviewt. Die Anzahl der Cobots bei BMW hat sich nach eigener Aussage verdoppelt – von 20 auf 40 Einheiten. Schon im Oktober wurde bekannt, dass MagnaSteyr bei der Produktion des neuen 5er BMW kollaborierende Roboter einsetzen wird. Im Bericht beschrieb Schönherr Cobots mit „Post-Kollision“-Prinzip.

 

Mercedes-Benz setzt bei der neuen E-Klasse Cobots ein

In einem Bericht in der Fachzeitschrift ‚Beschaffung aktuell‘ gab Markus Schäfer [Bereichsvorstand Mercedes-Benz Cars] bekannt, dass auch bei der Produktion der neuen E-Klasse in Sindelfingen kollaborierende Roboter zum Einsatz kommen. Neben der Montage von Doppelkupplungsgetrieben im Werk Hedelfingen durch Kuka’s LBR iiwa werden die Cobots nun in die Rohkarosserie eingesetzt und übernehmen ergonomisch angestrengende Aufgaben [bspw. Arbeiten über Kopf]. Ebenso wird derzeit getestet, ob der Cobot [gesteuert per Tablet und Wifi] bei der Montage des Dachhimmels helfen könnte. Schäfer gab auch an, dass nun ein Produktionsmitarbeiter bei der Montage von Head-Up-Displays eingesetzt wird. Vorher wurde diese Aufgabe durch Industrieroboter [in einer Schutzumgebung] durchgeführt. Ein Produktionsmitarbeiter hat sich für diese Aufgabe aber als flexibler erwiesen.

 

Yaskawa stellt mobile Plattform vor

Yaskawa hat eine mobile Plattform mit Kinematik vorgestellt. Diese ist mit einer „gewöhnlichen Kinematik“ ausgestattet aber eine Kombination mit Yaskawa’s neuem Cobot HC-10 ist sehr naheliegend. Damit würde Yaskawa in direkte Konkurrenz mit Kuka’s mobilem Cobot KMR iiwa treten.

 

 

 

Wie funktionieren Cobots?

Wie funktionieren Cobots?

Erstveröffentlichung: 7.09.2016

Aktualisierung: 7.06.2017

Das Thema ‚Cobots‘ und ‚Industrie 4.0‘ werden immer intensiver von den Betrieben diskutiert und den Cobots wird eine rosige Zukunft bevorstehen. Die Evolution von ‚Industrie 4.0‘ geschieht durch eine bessere Erfassung der Produktionsprozesse bzw. der gesamten Wertschöpfungskette mit Hilfe von IT. Sozusagen wird der Produktionsprozess nur „IT-lastiger“.


Aber wieso gibt es plötzlich Cobots? Die heutigen Industrieroboter sind doch schon jetzt sehr „IT-lastig“, einigen Industriemechanikern vielleicht sogar eher „IT-lästig“. Wie kam die Evolution der Industrieroboter zu den Cobots denn dann zustande? Durch Ingenieurskunst. An den Beispielen von ABB, KUKA und der Robert Bosch GmbH werde ich die Funktionsweise eines Cobots erklären. In diesem Eintrag werde ich die Technik im Allgemeinen erklären und die detaillierte Funktionsweise von komplementären Technologien, wie bspw. von Bildverarbeitungssystemen oder Greifersystemen, außen vor lassen.
Die Funktionsweisen kann man in die zwei unterschiedliche Typen „Ante-Kollision“ und „Post-Kollision“ unterteilen. Der APAS der Robert Bosch GmbH funktioniert nach dem „Ante-Kollision“-Prinzip, d.h. noch bevor es zu einem Kontakt oder Zusammenstoß mit einem Objekt kommen kann, stoppt der APAS. Der LBR iiwa von Kuka stoppt erst bei Kollision, also „Post-Kollision“. Dies ist möglich, da trotz hoher Geschwindigkeiten nur ein sehr niedriger Payload gegeben ist, wodurch ernsthafte Verletzungen unwahrscheinlich sind.

ABB

ABB hat im April 2015 die Gomtec GmbH gekauft und sich damit einen der innovativsten Hersteller für Cobots einverleibt. Mit dem Erwerb kamen auch ein paar nette Patente. Zum Beispeil ein Patent über kapazitive Sensorik beinhaltet und über das „intuitive Lernen“ des Cobots (vorgestellt auf der Automatica 2014). Auf der iRex 2015 in Tokyo hat ABB dann nun auch den Cobot (früher ‚Roberta‘ genannt) von Gomtec in einem weißen Gewand mit ABB-Logo gezeigt. Bis auf ein Video gibt es noch keine offiziellen Pressemitteilungen und in der Produktbroschüre für 2016 ist dieser Cobot auch nicht aufgeführt. Jedoch wird dieser Cobot die Zukunft für ABB sein. Weswegen ich die Funktionsweise des Roberta erklären werde, welche derzeit noch „Post-Kollision“ ist. Der Roberta hat sozusagen einen Drucksensor in den Gelenkantrieben jeder Achse und stoppt sobald der Manipulator mit einem Gegenstand in Berührung kommt. Wenn ich zum Beispiel den Manipulator nur minimal (mit geringem Kraftaufwand) in eine andere bzw. die entgegengesetzte Richtung „stoße“, stoppt der Cobot sofort. Das war die bisherige Funktionsweise. In nächster Zeit wird der Cobot aber einen kapazitiven Sensor besitzen und somit dem „Ante-Kollision“-Prinzip folgen. Ein Patent für die „Näherungssensoranordnung“ hat Gomtec schon angemeldet (es ist aber noch nicht erteilt). Diese Erfindung basiert auf einem NASA-Patent über kapazitive Sensorik aus den 90er Jahren. Die Gründe, warum der Roberta noch nicht vertrieben wird, könnte darin liegen, dass ABB Schwierigkeiten bei der Integration der kapazitiven Sensorik hat. Ebenso arbeitet ABB beim Thema ‚Cobots‘ intensiv mit dem Automatisierungstechnikhersteller Festo zusammen.

Festo hat aber selbst einen Prototypen, den BionicCobot, auf der HM 2017 vorgestellt und damit ihren Kooperationspartner hinsichtlich Innovationsgrad brüskiert – genauso mit dem Prototypen BionicMotionRobot.

Bosch APAS

Die kollaborative Technik des APAS basiert auf einem Sensorsystem zur Umfeldüberwachung mit kapazitiven Sensoren, d.h. bemerkt das System ein Objekt innerhalb von bspw. 5 cm, wird ein Impuls weitergegeben, der in diesem Fall den Manipulator des Cobot stoppt. Bewegt sich das Objekt (bspw. der Mitarbeiter) und befindet sich nun außerhalb dieser 5 cm, fährt der Roboter mit seinem Arbeitsauftrag fort. In Verbindung mit dem APAS Speedswitch wirkt diese Technologie noch imposanter.

KUKA

Die kollaborative Technik von Kuka’s LBR iiwa basiert vor allem auf Entwicklungen des DLR und funktioniert nach dem „Post-Kollision“-Prinzip. Ähnlich dem Cobot Roberta von Gomtec, besitzt der LBR iiwa eine gefedert abgestützte Drehmomentstütze in den Gelenkantrieben. Je nachdem wie man diese Drehmomentstütze einstellt, erzeugt diese ein Rückstellmoment. Kuka arbeitet bei der Weiterentwicklung und Applikation ihres Cobots sehr eng mit Mercedes-Benz zusammen. Daimler nutzt den Cobot bspw. schon bei der komplexen Hinterachsgetriebemontage.

Kuka hat innerhalb des letzten Jahres sein Anzahl an Greifersystemen erweitert und der LBR iiwa ist eigentlich in sehr vielen Bereichen anwendbar. Kuka’s Cobot wird auch von vielen Tier0-Zulieferern und Automobilherstellern genutzt.

Vielen Cobots arbeiten nach dem gleichen Prinzip

Marktführer Universal Robots (UR-Modelle), Fanuc (CR-Modellreihe), Yaskawa (HC-10), Stäubli, Denso und Rethink Robotics (Baxter, Sawyer) nutzen scheinbar die gleiche Technik (leider ist eine ausgiebige Patentrecherche nicht möglich). Auch diese Cobots arbeiten nach dem „Post-Kollision“-Prinzip.

Ante-Kollision Post-Kollision
Bosch APAS Fanuc CR4-iA, CR7-iA, CR7-iA/L, CR35-iA
ABB Yumi (TBA) Universal Robots UR3, UR5 & UR9
Yaskawa Hc-10
ABB Yumi
Rethink Robotics Baxter & Sawyer
Kuka LBR iiwa
Schunk BionicCobot
Denso Cobotta
Stäubli TX2 Touch

Jeder Roboterhersteller versucht jetzt in diesen Markt zu dringen und das Potenzial abzuschöpfen. Bis auf ABB und Bosch APAS basieren alle auf dem gleichen Prinzip und bringen dadurch Einschränkungen iSv. Payload, Geschwindigkeit und Einsatzgebiet. Trotzdem bieten sie für die SME eine neue Möglichkeit zur Automatisierung und Optimierung ihrer Produktionsprozesse. Ohne neue Entwicklung um sich vom „Post-Kollision“-Prinzip zu entfernen, wird dies zu Preiskämpfen unter den Herstellern führen, sobald die erste Sättigungsphase im Markt eingesetzt hat.

 

Anmerkung: Bei den verlinkten Pantenten handelt es sich um Offenlegungsschriften, d.h. sofern nicht vermerkt, ist das Patent noch nicht erteilt.

Warum übernimmt Midea die Kuka AG?

Warum übernimmt Midea die Kuka AG?

Seit einigen Tagen ist der Deal durch und die Midea Group, aus dem chinesischen Foshan, hat 95 Prozent der KUKA AG für den Preis von 115 € pro Aktien erworben. Das Wirtschaftsministerium hat keine Einwände gegen die Akquisition, da die Midea eine Autonomiegarantie bis zum Jahr 2023 gegeben hat. Herr Gabriel hat sich von dieser Garantie blenden lassen, da er nicht die langfristigen Auswirkungen dieser Akquisition im Blick hat – aber das ist ja nicht das erste Mal. Die Midea Group, ein Haushaltsgerätekonglomerat, geht eine solche Vereinbarung gerne ein, da sie vorwiegend an einem Technologietransfer interessiert sind, welcher schon bis 2023 geschehen wird. In der deutschen Presse gab es Bedenken, da Kuka auch Rüstungszulieferer ist, aber diese sind im ersten Moment lächerlich. Die deutschen Gesellschaft betrachtet den Kauf aus der Perspektive, das der deutsche Markt bzw. die Technologie oder vielleicht das deutsche Bier der Grund dafür ist. Doch Midea denkt bei dieser Entscheidung regional und langfristig.

 

Auf einen Schlag Marktführer?

Kuka ist zwar nur sechstgrößter Roboterhersteller weltweit, doch seine Stellung auf dem chinsesichen Markt macht es so begehrenswert. Das Augsburger Unternehmen hatte im Jahr 2013 einen Marktanteil von 15 bis 20 Prozent in China (welcher sogar noch steigert wurde) und hat die Crème de la Crème der chinesischen Großkonzerne als Kunden. Durch die Akquisition hat Midea auf einen Schlag einen bedeutenden Marktanteil in ihrem Heimatmarkt inne. China ist, wie schon in den letzten Jahren, der größte Abnehmer von Industrierobotern und wird dieses auch bleiben.  Viele Experten und Journalisten haben den Technologietransfer als Hauptgrund für den Kauf genannt, aber niemand hat scheinbar weiter in die Vergangenheit von Midea geschaut. Vor dem Jahr 2014 hat die Gruppe kein Interesse an Industrierobotern oder irgendeiner Art von Robotik. In 2014 wurden dann 800 Roboter in den eigenen Werken in Betrieb genommen, sowie erste R&D zum Thema Robotik anfokussiert. Danach kam der nächste Paukenschlag als Midea im Oktober 2015 einen Joint-Venture mit Yaskawa Electric eingegangen sind:

In  2015,  Midea  expanded  its business  into  robotics,  and  established an  industrial  and  service  robotcompany withtheglobally reknownedrobot giant, YASKAWA, fromJapan. Itaims tocompletely improveits  intelligent manufacturinglevel by  way  of“intelligent manufacturing + industrial robots”, andto  pushthedevelopment of core partssuch asserve motors and system integrationalongwith thedevelopmentofindustrial robots.

An diesem Joint-Venture hält die Midea Group 60,1 Prozent und zum Zeitpunkt der Bekanntmachung betrug der Anteil an Kuka schon über 5 Prozent. Der Hauptmerkmal des Joint-Venture sind natürlich nur Serviceroboter, was sich aus dem Firmennamen ableiten lässt: „Guangdong Midea-Yaskawa Service Robotics Ltd“. Ob sich die Chinesen darauf beschränken werden, ist fraglich. Der chinesische Markt steuert 23 Prozent zu Yaskawa’s Umsätzen bei und ist der umsatzrelevanteste Markt für den japanischen Konzern, wodurch Midea mit beiden Unternehmen einen netten Marktanteil von mindestens 30 Prozent hat (Schätzung, da Yaskawa keine Marktanteilsprognose abgibt). Nun hat Midea in ihrem Heimatmarkt einen signifikanten Anteil, wenn nicht sogar eine Marktmacht, obwohl vor 3 Jahren das Thema „Industrial Automation“ nur in einem Nebensatz erwähnt wurde.

 

Die langfristigen Auswirkungen

Robotik wird in 20 bis 25 Jahren der wichtigste Industriesektorder Welt sein. Was heute die Automobilindustrie ist, wird in 20 Jahren die Robotikindustrie sein, egal ob Industrie- oder Servicerobotik. Lasst mich lügen, aber in den 70er Jahren hat ein Politiker prophezeit, dass die Kohleindustrie – für die nächsten 30 Jahre – der wichtigste Wirtschaftssektor in Europa bleiben wird und die Automobilindustrie in der Nichtigkeit verschwinden werde. Nun…es ist wohl anders gekommen. Das Gleiche wird mit der Robotik geschehen. Schon die Marktprognosen für den Cobot-Bereich liegen im Bereich von zig Milliarden Euro – allein für das Jahr 2020. Mit der Akquisition hat sich Midea als zukünftig führendes Unternehmen in einem weiterhin wachsenden Markt positioniert. Langfristig betrachtet sind 4,5 Milliarden für diesen nachhaltigen Wettbewerbsvorteil ein Schnäppchenpreis. Insbesondere wenn man sich die Übernahme von UR durch Teradyne iHv. 285 Millionen Dollar in Erinnerung ruft. Der Wettbewerb der Industrienationen über den Robotiksektor wird ab den 20er Jahren dieses Jahrtausends intensiviert werden und man kann massive Subventionen erwarten. Somit haben Herr Gabriel und Frau Merkel einem wichtigen Industriesektor ‚Lebe wohl‘ gesagt und eine entscheidende Rolle für Deutschland verspielt.

Die Midea Group bzw. China hat sich einen erheblichen Vorteil verschafft und kann durch den Technologietransfer den gleichen Entwicklungsstand wie andere Staaten bspw. die USA oder Japan (und Unternehmen) erreichen. Egal wie der Wettlauf in den nächsten Jahrzehnten ausgeht. Es ist aber jetzt schon klar: selbst später wird sich niemand mehr über die Akquisition so sehr ärgern wie Guy Wyser-Pratte.

Die Themen ‚Industrie 4.0‘ und ‚Smart Factory‘ hatte Midea bei diesem Erwerb bestimmt auch im Sinne, aber welche Strategie dahinter stecken könnte, kann ich leider nicht beurteilen. Inbesondere da diese Themen zur Zeit Buzzwords in gefühlt jedem Industrieunternehmen sind.

Bildquelle: Kuka AG