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Weltweite Marktlage von kollaborierenden Robotern (Cobots)

Weltweite Marktlage von kollaborierenden Robotern (Cobots)

In einigen Wochen erscheint der neue World Robotics Report 2017 des IFR. Dort werden alle Verkäufe von Robotern verschiedener Arten erfasst, aber bis jetzt ist noch nicht klar, ob auch Cobots erfasst werden. Es gibt viele Konzerne als auch junge Unternehmen, welche Lösungen im Bereich der kollaborierenden Robotik entwickelt haben, aber nur wenige mit einem marktfähigen Endprodukt. Der derzeitige Marktführer ist Universal Robots (kurz: UR), wobei ABB in ihrem Jahresbericht sich selbst als Marktführer bezeichnet haben. ABB hat leider keine Zahlen herausgegeben, doch ich bezweifle, dass sie mit ihrem Cobot „Yumi“ auch nur annähernd an die Absatzzahlen von UR herankommen. Danach folgt Rethink Robotics (kurz: Rethink) und auf dem dritten Platz die Kuka AG. Die Robert Bosch GmbH gibt leider auch keine Zahlen heraus, aber ich traue mir eine Schätzung zu. Weitere Hersteller wie Fanuc geben ebenfalls keine Zahlen über den Absatz ihrer Cobots heraus. Yaskawa hat ihren Cobot HC-10 letztes Jahr auf der Automatica vorgestellt und es ist unwahrscheinlich, dass sie schon mehr als ein paar Dutzend davon verkauft haben. Stäubli hat ihren Cobot erst dieses Jahr auf der Hannover Messe vorgestellt.

Die Absatzzahlen von Cobots nach Hersteller im Jahr 2016
Absatzzahlen von Cobots in 2016 (Quelle: Teradyne, robotenomics.com, SEC und eigene Recherche)

Wie man im Diagramm sehen kann, ist Universal Robots das Zugpferd der Branche. Dies hat mehrere Gründe.

Preis

Der Preis für einen Cobot von UR beginnt bei 25.000 Euro, wodurch die Investition in Automatisierung selbst für KMUs interessant wird. Im Vergleich liegt ein Cobot von Kuka bei über 100.000 Euro und der Bosch APAS bei über 70.000 Euro.  Nur Rethink ist ebenfalls mit einem Preis ab 20.000 Euro am Markt vertreten.

Integration

Die kollaborierenden Roboter von UR können von externen Dienstleistern in eine Produktion integriert werden und diese Integration geschieht sehr schnell und effizient. Rethink führt die Integration selbst durch. Der LBR iiwa von Kuka dagegen ist meist eine Speziallösung im Sinne eines Projektes.

Roboterprogrammierung

Der Cobot von UR ermöglicht die Programmierung des Cobots über ein Drag&Drop-Menü, dazu bietet UR ein Online-Seminar für die Programmierung ihrer Roboter an. Rethink benutzt ihr eigenes Betriebssystem und der Roboter wird durch Training (“teaching”) programmiert. Kuka’s LBR iiwa basiert auf Java und es benötigt einen erfahrenen Informatiker um neue Aufträge zu implementieren.

Offenes System (für Weiterentwicklung)

Das dänische Unternehmen erlaubt auch externen Unternehmen Programme und Hardware für den UR zu entwickeln. Kuka und Rethink ermöglichen dies nicht, sondern vereinbaren exklusive Kooperationen mit anderen Unternehmen. Alle Unternehmen bieten aber die gängigen Schnittstellen an.

 

Weltweit über 21.000 Cobots in Betrieb

Die knapp 21.000 Cobots auf der Welt sind sogar mehr als die von der Bank Barclays im Jahr 2015 erwarteten Anzahl an Operational Stock. Barclays hat für das Jahr 2017 ein Ziel von 32.000 verkauften Cobots angesetzt, aber ich schätze, es wird eher die Hälfte sein, wobei ein Großteil (über 60 Prozent) durch Universal Robots geschieht. Die Dänen wachsen jedes Jahr um über 50 Prozent und stellen damit einen Segen für das Mutterunternehmen Teradyne dar.

Absatzzahlen von Universal Robots
Absatzzahlen von Universal Robots (Quelle: Teradyne, SEC, eigene Berechnung)

Universal Robots wird auch dieses und nächstes Jahr um über 50 Prozent wachsen. Rethink hat im letzten Jahr auch ein hohes Wachstum gezeigt, wobei dies möglich war, da die Roboter von externen Dienstleistern produziert werden. Die anderen Hersteller werden im Vergleich zu UR/Rethink nur kleine Schritte machen und damit hängt das Marktwachstum eigentlich von den Dänen und Amerikanern ab. Kuka erhielt vor kurzem die Zertifizierung für die medizintechnische Version ihres Cobots, weshalb ein kleiner Anstieg dort möglich ist. Ich schätze, dass die Augsburger in diesem Jahr circa 350 bis 400 Einheiten verkaufen werden.

ABB hat zwar den Nachfolger des Yumi entwickelt (“Yumi 2”), aber eine Markteinführung ist nicht bekannt.

Marktvolumen liegt bei fast 182 Millionen US-Dollar

Die Frage des monetären Marktvolumens ist schwieriger zu beantworten. Auf der Marktforschungsplattform marketsandmarkets.com feilbieten verschiedene Studien mit Angaben von 1 Milliarden US-Dollar bis 3 Milliarden US-Dollar. Nicht zu vergessen, die Studie der Barclays Bank, welche ein Marktvolumen von 12 Milliarden US-Dollar für das Jahr 2025 erwartet.

Laut dem Unternehmen Teradyne betrug das Marktvolumen zum Zeitpunkt ihrer Acquisition von Universal Robots 100 Millionen US-Dollar. Nach meinen Schätzungen lag es im Jahr 2016 zwischen 144 Millionen und 182 Millionen US-Dollar. Dieses Jahr wird das Marktvolumen über 200 Millionen US-Dollar betragen.

Ein großes Wachstum sehe ich bei Anbietern von Greifsystemen und Kollisionsschutz. Dort geschah im letzten Jahr eine kleine “Produktexplosion”, mit Highlights von Festo oder Mayser. Die Anbieter profitieren zum einen von direkten Kooperationen (bspw. Festo mit Kuka) und zum anderen auch von offenen Systemen wie das von UR.

 

Neuigkeiten bei Cobots in KW 3

Neuigkeiten bei Cobots in KW 3

Nach letzter Woche gibt es wieder ein paar Neuigkeiten. General Electric setzt in der Fertigung in Oslo einen Fanuc CR35-iA ein. MM-Auflistung von aktuellen MRK-Greifern nach neusten Sicherheitsstandards. Am 26.Januar gibt Teradyne seine Quartalszahlen für das letzte Quartal 2016 bekannt und es wird wieder ein Umsatzplus durch UR erwartet.

 

Fanuc CR35-iA in Oslo unterstützt GE-Mitarbeiter

General Electric setzt seit Kurzem einen Fanuc CR35-iA in ihrer Fertigung in Oslo ein. Der Cobot wurde im Dezember letzten Jahres installiert. Vorher wurden die Einsatzmöglichkeiten durch ein Team von General Electric in den USA getestet. General Electric hat schon den kollaborierenden Roboter Baxter von Rethink Robotics im Einsatz. Im Laufe des Jahres erwartet General Electric, dass vier weitere Cobots in Oslo eingesetzt werden können und die Mitarbeiter bei der Produktion unterstützen.

 

MM gibt Auflistung von aktuellen MRK-Greifern

Das Fachmagazin Maschinenmarkt hat einen Leitartikel über MRK-Greifer herausgebracht. Dort wird über die aktuelle Situation gesprochen und auch über den Zusammenhang der neuen kollaborierenden Greifersysteme mit der ISO/TS 15066. Im Artikel wird klar, dass Kuka in diesem Bereich [durch verschiedene Kooperation] wieder eine Vorreiterrolle innehat.

 

Spekulationen über die Quartalszahlen Q4/16 bei Teradyne

Die Börse spekuliert in den letzten Tagen mit dem Wertpapier von Teradyne – dem Mutterunternehmen von Universal Robots. Innerhalb der letzten Woche habe die Käufe der Aktie um 91 Prozent zugenommen. Die Quartalszahlen werden erst am 26.01.2017 veröffentlicht aber aufgrund der vorherigen Quartale kann davon ausgegangen werden, dass die Auftragsbücher von Universal Robots wieder prall gefüllt sein werden.

Die Zukunft des Cobots

Die Zukunft des Cobots

Das Thema Cobot ist in diesem Jahr nun auch des öfteren von den Tageszeitungen aufgegriffen worden und dadurch entstand, neben dem üblichen „Industrie 4.0 Buzz“, ein kleiner Hype um die Cobots. Dieser Hype ging sogar soweit, dass es Vodafone ein Clickbait-Artikel wert war. Für Fachkundige war der Artikel natürlich nicht sehr informativ aber der Allgemeinheit könnte eine erste Einstiegshilfe in die Thematik sein. Auf der Fachmesse Automatica war ein Hype über Cobots bzw. deren Technologie schon fast nicht mehr zu spüren und stattdessen gab es ernsthafte Diskussionen über die zukünftige Marktentwicklung von Cobots.

 

‚Big Four‘ holen Marktführer Universal Robots ein

Seit dem Urknall des Cobot im Jahr 2009 (Weil Universal Robots damals den UR5 auf den Markt gebracht hat und damit sozusagen den Markt eröffnet hat) gab es ein Wachstum von 50% p.a. und immer mehr Unternehmen steigen in den Markt mit Produkten ein oder verkünden per Pressemitteilungen über Entwicklungen im Bereich Cobots. Im August 2016 gibt es acht Konzerne mit Cobots, welche sich langfristig (aufgrund ihrer Größe und ihrem Kapital) im Markt positionieren könnten:

Robert Bosch GmbH – APAS
KUKA AG – LBR iiwa
Universal Robots – UR-Modelle
ABB – Yumi
Fanuc – CR-35ia
Rethink Robotics – Baxter, Sawyer
Yaskawa – HC10 Cobot
SIASUN – Modellname unbekannt

Neben diesen Acht, gibt es auch noch zahlreiche Start-Ups wie bspw. F&P Robotics mit ihrem P-Rod2. Der Marktführer ist Universal Robots mit einem Marktanteil über 70 Prozent, wobei dieser in den nächsten Jahren rückläufig sein wird. Universal Robots hatte durch disruptive Innovation den First-Mover-Advantage, aber bis 2020 werden die „Big Four“ (Kuka, ABB, Fanuc und Yaskawa) aufgeholt haben. All diese Konzerne besitzen ein weltweites Vertriebsnetz und haben den Cobot nur noch ihrer Produktpalette beizufügen. Zwar gibt es länderspezifische Besonderheiten bevor der Vertrieb beginnen kann, doch die etablierten Hersteller besitzen jahrelange Erfahrung im Umgang mit Importgesetzen, Maschinenrichtlinien und Zulassungsvoraussetzungen. Dies wird die Aufholjagd nur verzögern.
Start-Ups wie Rethink Robotics mit ihrem Baxter und Sawyer können langfristig im Markt bestehen , wenn sie das Vertriebsnetz und den Support für ihre Roboter optimieren. Der Preis von 25 000 USD ist schon mal eine Kampfansage an die Konkurrenz und um von Buying-Centern beachtet zu werden. Da Rethink Robotics überwiegend von Wagniskapitalgebern unterstützt wird, ist ein Exit durch Verkauf aber eher wahrscheinlich. Rethink könnte durch einen Industriekonzern erworben werden, welcher die Thematik Cobots verschlafen hat und sich damit Marktteile, Marktzugang (USA) sowie Technologie sichern möchte. Anderen Start-Ups könnte ein ähnliches Schicksal ereignen. Wenn man beachtet, dass die Roboterhersteller Kawasaki, Nachi, Stäubli und Adept bis jetzt noch nichts „Vergleichbares“ präsentiert haben, ist bis 2020 eine kleine M&A-Welle wahrscheinlich. Bei Bosch ist zwar das Know-How und sogar eine einzigartige, hochinnovative Technologie vorhanden, aber ein ernsthafter Konkurrent für die Big Four oder UR ist der Konzern aus Gerlingen nicht.

 

Ein jährliches Wachstum von 50 Prozent

Was die ganzen Unternehmen in diesen Markt treibt? Das liebe Geld. Schon im letzten Jahr hat Barclays ein Marktvolumen von 11.5 Milliarden USD für das Jahr 2025 prognostiziert. Natürlich ist solch eine Zahl viel zu hoch gegriffen und dies wurde mit einer Kaufempfehlung für Kuka publiziert. Das Marktvolumen betrug letztes Jahr ca. 100 Millionen USD, d.h. dieses Jahr sollten es ca. 150 Mio. USD sein und 2020 – lineares Wachstum vorausgesetzt – könnte es 760 Mio. USD erreichen. Ob die Analysten bei Barclays bei ihrer Prognose eine e-Funktion benutzten ist mir leider nicht bekannt, aber bei gleichbleibender Steigung wäre der Markt im Jahr 2025 „nur“ 5,7 Milliarden USD groß.
Beachtet man weitere Faktoren wie Subventionen, Preise und Afa ,wird die Wachstumkurve eher konkav verlaufen. Bis auf Barclays hat sich niemand soweit aus dem Fenster gelehnt und konkrete Prognosen abgegeben, insbesondere weil der Markt noch in seiner „Findungsphase“ ist. Die „Findungsphase“ bedeutet, dass sich die Zielgruppen, Absatzgebiete, Anwendungsbereiche und Applikationen noch gar nicht eindeutig herausgebildet haben. Viele Kunden wie bspw. Mercedes Benz, Ford oder Boeing experimentieren derzeit welche Anwendungsbereiche möglich und sinnvoll sind. Per Vegard Nerseth, SVP von ABB Robotics, hat auf der diesjährigen Automatica eine kleine Prognose abgegeben und von 77 000 Einheiten im Jahr 2020 gesprochen (leider rezitierte er Barclays). Doch ich teile seine Auffassung, dass die Cobots herkömmliche Gelenkarmroboter mit niedrigem Payload (unter 50 kg) gänzlich ersetzen werden, d.h. auch wenn es keine direkte Mensch-Roboter-Kooperation bei der Aufgabenausführung gibt. Die Cobots benötigen in den Produktionshallen weniger Platz (Sicherheitszäune fallen weg) und ermöglichen eine effizientere Qualitätskontrolle durch Fachkräfte (bspw. schreitet der Qualitätsprüfer in den Produktionbereich hinein und nimmt einfach ein Zwischenerzeugnis, ohne vorher die Produktion zu stoppen oder die Qualitätsprüfung erst beim Fertigerzeugnis durchführen zu müssen).  Dieser Verdrängungsprozess könnte kurzfristig zu Schwankungen in den Absatzzahlen führen, weil die Zielgruppen dazu übergehen abgeschriebene Industrieroboter durch Cobots zu ersetzen.

Der IFR sammelt leider keine Absatzzahlen zu Cobots, möchte aber damit bald beginnen. Auf der Automatica hat sich der Verband mit seinen Mitgliedern getroffen, um den Begriff ‚Cobot‘ zu definieren. Erste Ergebnisse sind mir leider nicht bekannt, genauso wenig ob das Datensammeln begonnen hat.

 

Bildquelle: Messe München

Was sind Cobots?

Was sind Cobots?

Was sind kollaborative Roboter, sogenannte ‚Cobots‘, eigentlich? Es gibt über ein Dutzend verschiedene Anbieter und alle bewerben ihren Roboter oder ihre Systemlösung als ‚Cobot‘. In diesem Artikel finden Sie erste Hinweise über Cobots, deren Anbieter und die unterschiedlichen Definitionen.

Cobots werden vermenschlicht

Der Begriff Cobots wird heute oft und gerne genutzt, um über Roboter zu sprechen, welche in Kollaboration mit Menschen arbeiten und diese bei ihrer Arbeit unterstützen. Eine Definition, die von allen Marktteilnehmer (egal ob Industrieunternehmen oder Anwendern) akzeptiert wird, gibt es nicht. Der Wikipedia-Eintrag zu Cobots gibt zwar einen ersten Hinweis, aber der Artikel wird eher von Anbietern dazu genutzt, um ihre Produkte zu bewerben. Die großen Platzhirsche im Markt für Industrieroboter wie bpsw. Kuka, Fanuc und ABB haben alle schon einen „Cobot“ auf den Markt gebracht. Kuka den LBR iiwa, Fanuc den CR-35iA und ABB den YuMi. Ich habe diese Anbieter als Erstes genannt, weil alle drei Unternehmen im Markt für Industrieroboter etabliert sind. Auf weitere Anbieter komme ich später zu sprechen.
Es ist bei der Durchsicht der Broschüren auffällig, dass bei allen Anbietern die Cobots fast schon blumig vermarktet werden. Fanuc beschreibt die Vorteile aus der Perspektive des Cobots (an sich eine nette Marketing-Idee), aber in Anbetracht eines harten Buying Centers wirkt so etwas leicht naiv. Bei der späteren Integration eines CR-35iA kann eine solche
„Erzählperspektive“ sinnvoll sein, um den Produktionsmitarbeitern beim Umgang mit dem Cobot die Scheu zu nehmen oder Vorurteile entgegenzuwirken.
Kuka betitelt ihre Broschüre für den LBR iiwa mit der Vermenschlichung „ii feel you“ und die Vorteile werden auch hier aus der Perspektive des Cobots dargestellt. ABB benutzt diese Vermenschlichung zwar nicht in ihrer Broschüre (welche sachlich alle Vorteile einer Kollaboration zwischen Roboter und Mensch aufzählt). Doch selbst die Schweden lassen sich zu einem Anthropomorphismus ihres Roboters in einem Werbevideo hinreißen.
Dieser Marketing-Ansatz der drei Unternehmen ist auch angebracht, da Produktionsmitarbeiter überall um ihre Jobs fürchten und eine allgemeine Skepsis gegenüber den Cobots herrscht. Diese Skepsis geht von einem großen Teil der Gesellschaft aus, obwohl die wenigstens je einen Cobot überhaupt zu Gesicht bekommen haben. Bevor ein Cobot einen Produktionsmitarbeiter in einer Fabrik in der EU ersetzt, würde der gesamte Produktionsprozess durch Outsourcing oder Standortverlagerung wegrationalisiert. Ausgebildete Fachkräfte müssen die „Revolution der Cobots“ nicht fürchten, weil Fachkräfte wie bspw. Industriemechaniker benötigt werden, um die Cobots instandzuhalten.
Neben den „Platzhirschen“ gibt es weitere Anbieter von Cobots bspw. Universal Robots, Rethink Robotics, Robert Bosch und Yaskawa.
Wobei es immer noch das Problem gibt, welche Roboter bzw. Systeme sich Cobot nennen können und somit, welche Unternehmen als Marktteilnehmer bzw. Anbieter angesehen werden können.

Das Institut der DGUV definiert Cobots als…

„…komplexe Maschinen, die Hand in
Hand mit Personen zusammenarbeiten. In einem gemeinsamen Arbeitsprozess
unterstützen und entlasten Roboter den Menschen.“,

doch diese Definition lässt zu viel Interpretationsspielraum. Genauso würde „autonomes Fahren“ unter diese Definition fallen, bspw. wenn der DHL-Lieferwagen von einem Computer gefahren wird und der Bote nur noch die Pakete verteilt.
Im oben verlinkten Wikipedia-Artikel wird auch ein Patent der Erfinder James Colgate und Michael Peshkin zitiert:

„An apparatus and method for direct physical interaction between a person
and a general purpose manipulator controlled by a computer.“

Diese Definition eines Cobots ist viel präziser, da eine Roboterkinematik als Voraussetzung eines Cobots genannt wird.
Diese Definition sollte man weiter konkretisieren, indem die Umgebung einer solchen Maschine mit einbezieht, d.h. das Maschinen nur Cobots gennant werden können, wenn sie die Definition nach Colgate/Peshkin erfüllen und der Einsatz innerhalb eines Wertschöpfungs-/Produktionsprozesses geschieht.
Dadurch können Roboter, welche Menschen bei Dienstleistungen ersetzen sollen, davon abgegrenzt werden.

Folglich erweitere ich die Definition von Colgate/Peshkin, wonach ein Cobot definiert wird:

An apparatus and method for direct physical interaction between a person
and a general purpose manipulator controlled by a computer within a manufacturing process or value-added process.

Als das amerikanische Unternehmen Teradyne den Marktführer Universal Robots im May 2015 für $285 Mio. übernahm, definierte Teradyne Cobots als:

„low-cost, easy-to-deploy and simple-to-program robots that work side by

side with production workers to improve quality and increase

manufacturing efficiency.“

Über die Attribute ‚low-cost‘ und ‚easy-to-deploy‘ lässt sich streiten. Die Grundpreise liegen, je nach Anbieter und Spezifikation, zwischen 25 000 € und 120 000 € und die „einfache Integration/Einsatzfähigkeit“ hängt von den jeweiligen Arbeitsaufträgen ab. Obwohl sich diese Attribute auf die Produkte von UR beziehen, definiert Teradyne den Begriff ‚Cobot‘ fast perfekt. In Anbetracht eines Marktanteils von über 70 Prozent im Jahr 2015, sollte das Gewicht dieser Definition ebenfalls klar sein.
Wenn ein Roboter oder System eine der beiden Definitionen (d.h. erweiterte Colgate/Peshkin oder Teradyne) erfüllt, ist dies ein Cobot.

Nachtrag am 25.08.2016:
Der International Federation of Robotics arbeitet mit seinen Mitgliedern derzeit an einer Definition und erste Diskussionen wurden auf der Automatica im Juli durchgeführt. Bis jetzt werden die Absatzzahlen von Cobots auch noch nicht vom IFR erfasst, da eben keine Definition vorhanden ist.

 

Bildquelle: Universal Robots