Roboter beschäftigen den Menschen schon seit Mitte des letzten Jahrhunderts. Bekannt gemacht wurden sie durch zahlreiche Science-Fiction-Filme. Doch was vor wenigen Jahrzehnten noch eine reine Zukunftsvision war, ist inzwischen Alltag.
Die derzeitigen Trends in der Produktionstechnik wie kürzere Produktlebenszyklen, kundenindividuelle Produkte, sprunghafte Marktentwicklungen und der zunehmende Optimierungsdruck führen zu einem steigenden Bedarf an flexiblen und adaptierbaren Produktionsanlagen. Nach Angaben des World Robotics Report 2020 stieg die weltweite Zahl der Industrieroboter in den letzten fünf Jahren um 85 Prozent. Trotz der Pandemie bewegen sich die Verkaufszahlen auf einem hohen Niveau.
Immer mehr Aufgaben in Fabriken werden im Zuge der fortschreitenden Automatisierung von Industrierobotern übernommen. Sie haben sich durch ihre Flexibilität als Schlüsseltechnologie für verschiedenste Bereiche entlang der Wertschöpfungskette erwiesen. Der Aufbau von adaptionsfähigen Anlagen ist eine der zentralen Herausforderungen für die Fertigung der Zukunft. In 2022 werden global rund 4 Millionen Industrieroboter im Einsatz sein. Der Wettlauf um die Automatisierung in der Fertigung ist weltweit in vollem Gange.
Doch Roboter ist nicht gleich Roboter. So erfüllt nicht jeder Industrieroboter die vorherrschenden Anforderungen an die Umsetzung der Automatisierung in Produktion oder Logistik, mit denen Unternehmen konfrontiert sind. Die Wahl des richtigen Systems hängt für jedes Unternehmen von individuellen Faktoren ab. Dabei ist die Auswahl ist gleichermaßen wichtig wie schwierig, insbesondere in Anbetracht des breiten Angebots.
Inhaltsverzeichnis
1 Einleitung
1.1 Problemstellung
1.2 Zielsetzung und Vorgehensweise
2 Entwicklung der Robotik
3 Begriffsdefinition und Klassifizierung
3.1 Abgrenzung zwischen Robotik und Roboter
3.2 Roboterarten
3.3 Zusammenarbeit zwischen Mensch und Roboter
4 Klassifizierung der Industrieroboter
4.1 Linearroboter
4.2 Delta Roboter
4.3 Gelenkarmroboter
4.4 SCARA Roboter
4.5 Cobots
5 Anwendungsgebiete von Industrierobotern
5.1 Automobilindustrie
5.2 Lebensmittelindustrie
5.3 Elektronikindustrie
6 Chancen und Risiken für den Arbeitsmarkt
7 Handlungsempfehlungen
8 Fazit und Ausblick
Zielsetzung & Themen
Diese Arbeit verfolgt das Ziel, einen umfassenden Überblick über verschiedene Industrierobotertypen, deren spezifische Stärken sowie deren Einsatzgebiete zu geben, um Unternehmen bei der fundierten Auswahlentscheidung für Automatisierungslösungen zu unterstützen.
- Grundlagen und Geschichte der Robotik
- Klassifizierung verschiedener Robotersysteme
- Intensität der Mensch-Roboter-Interaktion
- Branchenspezifische Anwendungsbeispiele
- Wirtschaftlichkeitsfaktoren bei der Implementierung
Auszug aus dem Buch
4.2 Delta Roboter
Die Besonderheit dieses Robotertyps ist, dass alle Antriebe, meist drei bis sechs, aus einer Richtung und parallel zueinander wirken. Man spricht deshalb auch von Parallelkinematiken oder Spinnenrobotern. Der Flansch für den Endeffektor (z. B. ein Greifer) ist besonders leicht, weshalb wenig Masse bewegt werden muss.24 Dadurch sind hohe Beschleunigungen möglich. Sie erreichen Geschwindigkeiten von bis zu 200 Piks/min bei einer Genauigkeit von 0,5 mm, weshalb sie auch "der schnelle Roboter" genannt werden.25 Sie sind ideal für den Einsatz in Pick-and-Place-Anwendungen, zum Beispiel in der Lebensmittel-, Elektronik- und Pharmaindustrie, zum Sortieren und Verpacken von Produkten von Förderbändern oder für Montageprozesse.
Zusammenfassung der Kapitel
1 Einleitung: Die Einleitung beleuchtet den steigenden Bedarf an flexiblen Produktionsanlagen aufgrund aktueller Trends und definiert die Problemstellung der komplexen Systemwahl.
2 Entwicklung der Robotik: Dieses Kapitel zeichnet die historische Entwicklung des Industrieroboters von den Anfängen nach dem Zweiten Weltkrieg bis hin zur modernen Zusammenarbeit mit Menschen nach.
3 Begriffsdefinition und Klassifizierung: Hier werden grundlegende Begriffe geklärt, eine Abgrenzung zwischen Robotik und Robotern vorgenommen sowie verschiedene Roboterarten und Kooperationsformen definiert.
4 Klassifizierung der Industrieroboter: Dieses Kapitel detailliert die verschiedenen Bauformen wie Linear-, Delta-, Gelenkarm- und SCARA-Roboter sowie Cobots anhand ihrer technischen Eigenschaften.
5 Anwendungsgebiete von Industrierobotern: Hier erfolgt eine Analyse der Einsatzmöglichkeiten in der Automobil-, Lebensmittel- und Elektronikindustrie.
6 Chancen und Risiken für den Arbeitsmarkt: Die sozialen und ökonomischen Auswirkungen der Automatisierung werden hinsichtlich Effizienzgewinnen und der Verschiebung von Arbeitsplätzen kritisch betrachtet.
7 Handlungsempfehlungen: Es werden Entscheidungskriterien und Bewertungsfaktoren für die Auswahl und wirtschaftliche Integration von Robotersystemen dargelegt.
8 Fazit und Ausblick: Das Fazit fasst die Analyse zusammen und betont die Notwendigkeit einer individuellen, strategischen Auseinandersetzung mit Automatisierung für die Wettbewerbsfähigkeit.
Schlüsselwörter
Industrieroboter, Automatisierung, Produktionstechnik, Robotik, Linearroboter, Gelenkarmroboter, Cobots, Mensch-Roboter-Kollaboration, Fertigung, Wirtschaftlichkeit, Amortisation, Robotertypen, Flexibilität, Prozessautomatisierung, Produktionslinie
Häufig gestellte Fragen
Worum geht es in dieser Arbeit grundsätzlich?
Die Seminararbeit behandelt den Einsatz und die Auswahl von Industrierobotern in der modernen Fertigung.
Was sind die zentralen Themenfelder?
Die Themen umfassen die Definition, Klassifizierung verschiedener Robotertypen, deren Einsatzbereiche und die damit verbundenen wirtschaftlichen und arbeitsmarktbezogenen Auswirkungen.
Was ist das primäre Ziel der Arbeit?
Das Ziel ist es, Unternehmen beim Verständnis der Stärken und Einsatzmöglichkeiten von Industrierobotern zu unterstützen, um eine wirtschaftlich sinnvolle Auswahl zu treffen.
Welche wissenschaftliche Methode wurde verwendet?
Die Arbeit basiert auf einer Literaturanalyse und der Zusammenfassung technischer sowie wirtschaftlicher Grundlagen der Robotik.
Was wird im Hauptteil der Arbeit behandelt?
Der Hauptteil gliedert sich in die technologische Klassifikation der Robotertypen, die branchenspezifische Anwendung und die Analyse der ökonomischen Faktoren bei der Implementierung.
Welche Schlüsselwörter charakterisieren die Arbeit?
Zentrale Begriffe sind Industrieroboter, Automatisierung, Wirtschaftlichkeit, Mensch-Roboter-Kollaboration und Fertigungstechnik.
Was unterscheidet den Delta Roboter von anderen Systemen?
Der Delta Roboter nutzt Parallelkinematiken, was ihn besonders leicht und schnell macht, womit er sich hervorragend für präzise Pick-and-Place-Anwendungen eignet.
Warum ist die Wahl des richtigen Robotertyps für Unternehmen so schwierig?
Aufgrund der großen Vielfalt an Typen und den damit verbundenen Anforderungen an Anschaffungs-, Wartungskosten und spezifischen Prozessanforderungen ist eine fundierte Einzelfallprüfung notwendig.
Welche Rolle spielen Cobots in der modernen Produktion?
Cobots sind darauf ausgelegt, direkt und sicher mit dem Menschen zusammenzuarbeiten, was neue Möglichkeiten für flexible und kleinteilige Produktionsprozesse eröffnet.
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- Lucas Saretzki (Author), 2022, Einsatz von Robotern in der Fertigung, Munich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/1324403
