Cobots – die Kollegen Roboter

10. Januar 2019

Wenn Roboter in der Industrie zum Einsatz kommen, sind ihre Aufgaben und Tätigkeits­bereiche meist strikt von denen menschlicher Arbeits­kräfte getrennt. Doch immer häufiger kommen die Roboter aus ihren Sicher­heits­käfigen heraus. Sogenannte Cobots sollen Hand in Hand mit ihren menschlichen Kollegen zusammen­arbeiten und auch in kleinen und mittel­ständischen Betrieben die Produktion unter­stützen.

Arbeiten Menschen und Roboter heute in derselben Fabrik, bekommen sie einander selten zu Gesicht. Denn die Roboter werkeln meist alleine in separaten Sicherheits­bereichen vor sich hin. Künftig könnte das kollegiale Verhältnis von Mensch und Maschine gestärkt werden: Sogenannte Cobots sollen sich problem­los in bestehende Arbeits­plätze integrieren und Hand in Hand mit ihren menschlichen Kollegen zusammen­­arbeiten. Während der Cobot sich etwa um simple Routine­tätigkeiten kümmert, kann sich der Arbeiter anspruchs­volleren Aufgaben widmen. Oder der Cobot steht ganz direkt unter­stützend zur Seite, indem er eine Maschine entlädt, Bauteile anreicht oder festhält, während der Mensch daran arbeitet.

Tatsächlich ist die Idee nicht ganz neu. Die ersten kollegialen Roboter wurden bereits 1996 von zwei Professoren der US-amerikanischen Northwestern University entwickelt. Der deutsche Roboter-Pionier KUKA verkaufte 2004 die ersten Cobots. Im US-Werk von BMW in Spartanburg steht seit 2013 ein kooperativer Roboter mit am Band. Mittler­weile sind bei dem Autobauer über 40 Leicht­bau­roboter im Einsatz und nehmen den Mitarbeitenden körperlich anstrengende oder repetitive Aufgaben ab, die auch nach dem zigtausendsten Mal mit gleich­bleibender Präzision ausgeführt werden müssen.

Geht es nach den Vorstellungen von Roboter­herstellern wie Universal Robots, Festo oder Omron, werden die kollaborativen Maschinen künftig auch in kleinen und mittel­ständischen Unter­nehmen verstärkt Einzug halten. Klassische Industrie­roboter sind für diese meist ebenso unerschwinglich wie unrentabel. Schließlich kosten sie in der Anschaffung viel Geld, benötigen durch ihre Sicher­heits­zäune viel Platz und müssen oft über mehrere Wochen von Spezialisten eingerichtet und programmiert werden. Die kleineren Cobots sind dagegen nicht nur deutlich günstiger im Einkauf, sondern lassen sich auch flexibel in bestehende Produktions­ketten integrieren und etwa über eine App auf dem Tablet sogar von Laien schnell und unkompliziert bedienen. Da die Leicht­bau­roboter problemlos Arbeits­umgebung und Einsatz­gebiet wechseln können, sind sie außerdem eben­falls deutlich besser für kleinere Unter­nehmen geeignet, die generell in geringeren Stück­zahlen produzieren und immer wieder ihre Herstellungs­ketten umbauen müssen, wenn auf dem Verbraucher­markt andere Produkte gefragt sind.

Aber auch Groß­unter­nehmen profitieren von der höheren Flexibilität der Cobots. Automobilhersteller beispiels­weise bieten ihre Fahr­zeuge heute in rund doppelt so vielen Baureihen an als noch vor 20 Jahren – und jede Baureihe in verschiedenen Ausfertigungen. Somit müssen Produktions­anlagen sehr schnell von einem Modell auf ein anderes umgestellt werden. Die Sicher­heits­zäune klassischer Industrie­roboter seien hier im Weg, sagt Dr. Markus Klaiber vom Greifer­hersteller Schunk gegen­über Golem.de.

Doch wenn Mensch und Maschine kooperieren, muss natürlich sicher­gestellt werden, dass der Roboter seinen naturgemäß dünn­häutigeren Kollegen nicht die Finger abklemmt oder sie ander­weitig verletzt. Die Hersteller der Cobots setzen deshalb auf glatte Ober­flächen ohne Ecken und Kanten. Weil die menschlichen Mitarbeiter am ehesten mit dem Greifer des Roboters in Kontakt kommen, besteht hier grund­sätzlich die größte Verletzungs­gefahr. Der Greif­system­fertiger Schunk hat seinen Greifer namens Co-act JL1 deshalb etwa mit Kameras und Sensoren ausgestattet. Eine intelligente Software wertet deren Daten aus und stoppt den Greifer oder lenkt ihn um, wenn ein Mensch ihm zu nahe kommt.

Das schwäbische Unternehmen Festo verfolgt eine andere Strategie. Der BionicCobot wird über Luftdruck betrieben, und im Fall einer Kollision gibt der pneumatische Arm automatisch nach. Auch der von Festo entwickelte OctopusGripper ist so gebaut, dass keine Verletzungs­gefahr besteht: Der vom Tentakel des gleichnamigen Kopffüßers inspirierte Greifer besteht aus weichem Silikon und wird ebenfalls mit Luft betrieben. So kann er seinem menschlichen Mit­arbeitenden Gegen­stände anreichen, ohne dass dieser um seine Hand fürchten muss.

Die Berührungsängste gegenüber elektronischen Kollegen sind hierzulande ohnehin gering, wie eine Umfrage des Markt­forschungs­instituts Innofact im Auftrag von Bosch ergab. 50 Prozent der Befragten können sich vorstellen, mit einem Roboter zusammen­zuarbeiten, wenn dieser Routine­aufgaben über­nähme.