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24.04.2018

16:39

Hannover Messe

Cobots für die Elektronikindustrie

Von: Axel Höpner, Kathrin Witsch

Vom Robotik-Boom profitieren Spezialisten ebenso wie Großkonzerne. Vor allem kleine, sensitive Roboter sind gefragt. Doch in Hannover wird auch deutlich, dass die künstliche Intelligenz noch am Anfang steht.

Auf dem Stand von Omron können Besucher den Roboter zum Duell herausfordern. dpa

Tischtennis gegen den Roboter

Auf dem Stand von Omron können Besucher den Roboter zum Duell herausfordern.

Hannover Fast geräuschlos ergreift der Roboterarm den Handyakku und platziert ihn millimetergenau in einer Prüfstation. Direkt neben der Maschine steht ein Arbeiter, der mit dem Tablet bei Bedarf einfach in die Steuerung eingreifen kann. „Der Roboter fühlt, er kann sehen und er kann selber lernen“, sagt Kuka-Entwickler Christian Tarragona.

Mit dem sensitiven Leichtbauroboter LBR iisy, den der Augsburger Spezialist auf der Hannover Messe präsentiert, will Kuka vor allem die Elektronik-Fertigungshallen in Asien erobern. Bislang ist die Elektronikindustrie wegen enger Platzverhältnisse und kleiner Bauteile noch vergleichsweise wenig automatisiert.
Die Roboter sind auf der Hannover Messe ein Zuschauermagnet – und sie werden wirtschaftlich noch relevanter. Denn während lange vor allem die großen, schweren Roboter zum Beispiel in der Autoindustrie zum Einsatz kamen, sorgen nun die kollaborativen Roboter (Cobots) wie der iisy für weiter steigende Absatzzahlen.

Der Weg zur Industrie 4.0

Erste Industrielle Revolution

Alles begann mit der Dampfmaschine. Sie gab der Industrialisierung den entscheidenden Schub. In den Fabriken war man plötzlich weniger abhängig von menschlicher Muskelkraft. Mechanische Produktionsanlagen fertigten Waren schneller und in größerer Stückzahl als bisher. Als Stichtag gilt der erste mechanische Webstuhl in einer Fabrik im Jahr 1784.

Zweite Industrielle Revolution

Auf diese erste industrielle Revolution folgten weitere Entwicklungssprünge, jeder ausgelöst durch technologische Fortschritte. So ermöglichte die elektrische Energie Anfang des 20. Jahrhunderts die arbeitsteilige Massenproduktion. Im Jahr 1870 liefen die ersten Fließbänder in den Schlachthöfen von Cincinnati an.

Dritte Industrielle Revolution

Zu Beginn der 1970er-Jahre zogen Elektronik und Informationstechnologien in die Fabriken ein und sorgten für eine Automatisierung der Produktionsprozesse. Maschinen übernahmen Arbeitsschritte, die zuvor per Hand erledigt worden waren. In dieser dritten Phase des Industrialisierungsprozesses befinden wir uns auch heute noch – und stehen an der Schwelle zur Industrie 4.0.

Vierte Industrielle Revolution

Angestoßen wird diese vierte Stufe der industriellen Revolution wieder durch technologischen Fortschritt: Die gesamte Produktionslogik wandelt sich, in der Industrie 4.0 verschmelzen die physikalische und virtuelle Welt. Am Ende steht die vernetzte Fabrik und eine zunehmend autonome Produktions- und Logistikkette, mit Maschinen, Geräten und Produkten, die scheinbar selbstständig arbeiten.

Sie können neue Aufgaben übernehmen, in neuen Branchen zum Einsatz kommen und auch bei kleinen Mittelständlern aufgestellt werden, die bislang weder Platz noch Kapital für Roboter hattem. Im vergangenen Jahr dürfte der Absatz weltweit laut Branchenverband IFR um etwa 18 Prozent auf rund 346 000 verkaufte Roboter gestiegen sein. Bis 2020 wird der Absatz den Prognosen zufolge weiter auf 521 000 steigen.

Was alles möglich ist, zeigen die Hersteller in Hannover gern an populären Beispielen. Ein Kuka-Roboter schenkt Weißbier aus, bei Bosch spielt einer Tischfußball – und soll mit jeder Partie dazulernen. Denn Künstliche Intelligenz ist auch in der Robotik ein großes Thema.

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    Doch auch wenn pünktlich zum Auftakt der Hannover Messe die zweite Staffel der Science-Fiction-Serie Westworld startete: Nach Einschätzung der Branche muss so schnell niemand Angst haben, dass die Maschinen die Kontrolle übernehmen. Viele Hersteller haben zwar Forschungsaktivitäten in Richtung Künstlicher Intelligenz gestartet.

    Doch ist das Thema derzeit eher Hype, als schon relevant für die Produkte. „Der Roboter, der autonom Gespräche führt und Entscheidungen trifft, ist noch weit weg“, sagte Sami Atiya, Chef der Robotersparte von ABB, dem Handelsblatt. Im Moment gehe es vor allem um maschinelles Lernen. Fernziel sei „ein Szenario, bei dem etwa Roboter einer Fertigungsstraße in Deutschland den gleichen Robotern in China ihre Erfahrungen weitergeben“.

    Hauptgrund für den Optimismus der Hersteller sind momentan daher eher die stark gestiegenen Einsatzmöglichkeiten vor allem dank der neuen Cobots. „Der Roboter nimmt heute eine viel größere Rolle in der Produktion ein, als viele noch vor zehn oder 20 Jahren gedacht haben“, sagt Atiya.
    Auf der Hannover Messe war in den vergangenen Jahren bereits viel von den kollaborativen Robotern die Rede. Doch hatten die Hersteller bislang vor allem Konzeptstudien. Nun aber beginnen sich die kleinen Helfer auf breiter Front durchzusetzen.

    Davon profitiert in erster Linie der Pionier und Marktführer Universal Robots. Im vergangenen Jahr steigerten die Dänen, die inzwischen zu Teradyne gehören, den Umsatz wieder um stolze 72 Prozent auf 151 Millionen Euro.

    Den Gesamtmarkt der kollaborativen Roboter schätzen Experten derzeit auf 300 bis 400 Millionen Euro. Mit großem Wachstumspotenzial: Studien rechnen mittelfristig mit zwei bis sieben Milliarden Dollar. „Ich glaube, der Markt wird sogar noch stärker wachsen“, sagte Universal-Robots-Präsident Jürgen von Hollen dem Handelsblatt. Kaum eine Industrie habe so ein Potenzial. Bislang spreche die Branche mit der Technologie kollaborativer Roboter allenfalls zehn Prozent des potenziellen Kundensegments an. „90 Prozent des Marktes kennt das Thema so noch gar nicht.“ Dies ändere sich aber gerade. „Wir erwarten, dass der Markt 2018 so richtig anspringt.“

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    Was derzeit bereits möglich ist, zeigt die Heinz Berger Maschinenfabrik, die zu den Nominierten für den Robotics Award der Messe gehört. Der Wuppertaler Spezialist für Schleif- und Poliertechnik hat in der Fertigung eine Prozesskette mit 33 vollständig interagierenden und miteinander vernetzten Roboteranlagen eingerichtet, die vollautomatisiert Werkstück- und Werkzeugwechsel durchführen.

    Einfache Bedienung und Programmierung sind ein entscheidender Faktor für den Siegeszug der kleineren Roboter. So zeigt der Automatisierer drag&bot auf der Messe eine Programmier-Plattform, auf der Industrieroboter unterschiedlichster Hersteller intuitiv programmiert, gesteuert und überwacht werden können. Damit werden die neuen, kollaborativen Roboter auch für Mittelständler attraktiver.

    Die ersten Kunden für kollaborative Roboter waren oft Konzerne, die bereits schwere Roboter in ihren Fabriken einsetzen. „Die Großkunden verstehen Automation und Robotik“, sagt von Hollen. Bei den kleinen und mittelständischen Unternehmen schärfe Universal Robots aktuell noch das Verständnis für die Chancen der neuen Technologie.

    Der Vorteil: Der Markt erweitert sich Jahr für Jahr. Die Hersteller müssen sich nicht Marktanteile abjagen, sondern erweitern gemeinsam das Potenzial. Marktführer Universal Robots hat daher auch im laufenden Jahr ehrgeizige Wachstumspläne. Ein Basiseffekt – also deutlich verlangsamten Wachstumsraten aufgrund der höheren Ausgangsbasis – ist bislang nicht in Sicht. Auch 2018 sollen die Erlöse schon wieder um mindestens 50 Prozent zulegen.

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    Von dem Boom profitieren vor allem Newcomer wie Universal Robots. Allein in den vergangenen beiden Jahren dürften laut Branchenexperten mehr als ein Dutzend neue Hersteller dazugekommen sein. Für die Branchenriesen, die vor allem schwere Roboter zum Beispiel für die Autoindustrie bauen, war es anfangs nicht leicht. „Es ist schwierig für die traditionellen Roboterbauer, schnell einen so neuen Bereich zu erobern, der komplett anders tickt“, sagt von Hollen.

    Doch haben die großen schnell gelernt. Kuka hatte den Leichtbauroboter LBR iiwa auf den Markt gebracht und nun den kleinen Bruder iisy, ABB den YuMi. „Mit YuMi haben wir unsere eigenen Erwartungen übertroffen“, sagt Atiya. Der frühere Siemens-Manager war vor knapp zwei Jahren zu ABB gekommen und führt die Division Robotik und Antriebe.

    Anders als Siemens haben die Schweizer Roboter im Portfolio. Siemens dagegen hatte in der Vergangenheit argumentiert, die Roboterarme könne auch jemand anderes herstellen, interessant sei die Steuerung. Dennoch hatte auch Siemens einen Einstieg in das Robotergeschäft immer wieder einmal durchgespielt, manche Experten sähen es als gute Ergänzung zur starken Position in der Industrieautomatisierung.

    Im Gespräch mit dem Handelsblatt sagt Siemens-Industrievorstand Klaus Helmrich, der Konzern werde zwar die großen, schweren Roboter nicht bauen, die zum Beispiel in der Autoindustrie seit langem eingesetzt werden. Bei den neuen, kleinen und kollaborativen Handlingsystemen, die zum Beispiel für die Materialzuführung eingesetzt werden, sei Siemens aber durchaus aktiv, diese in das Automatisierungssystem einzubinden.

    ABB-Manager Atiya jedenfalls sieht Synergien. „Wir haben den Industrieroboter erfunden und verknüpfen Automatisierung und Robotik zu zukunftssicheren Lösungen.“ Er sei froh, dass „wir die Roboter in unserem Gesamtlösungsangebot haben.“ Auch er verspricht sich viel von der Erweiterung des Markts durch die neuen kollaborativen Leichtbauroboter. „Auf der Expo in Mailand haben wir YuMi gezeigt. Danach hatten wir über 100 Anfragen.“ Jede zweite sei von einem Unternehmen gekommen, dass zuvor keine Roboter eingesetzt habe.

    ABB hat daher in der Robotik noch große Pläne. „Wir wachsen gut und wir wollen weitere Marktanteile gewinnen“, sagt Atiya. Im vergangenen Jahr wuchs die Division Robotik und Antriebe um sechs Prozent auf 8,4 Milliarden Dollar und war damit das wachstumsstärkste Geschäftsfeld.

    ABB und Universal Robots werden in den kommenden Jahren auch auf viele neue Herausforderer treffen. Am Thema Robotik forschen derzeit auch viele IT-Konzerne. Doch ist Atiya überzeugt: „Ein digitaler Newcomer kann die Herausforderungen alleine nicht meistern, weil Branchen- und Prozesswissen fehlen.“

    Zudem forschen auch die etablierten Anbieter intensiv an Zukunftsthemen wie der Künstlichen Intelligenz, ABB hat Entwicklungszentren in China, Indien und dem Silicon Valley.
    Doch werden zunächst einmal die kollaborativen Roboter für Wachstum sorgen, nicht Maschinen mit menschenähnlicher Intelligenz. „Wir beobachten das natürlich auch gespannt“, sagt Universal-Robots-Präsident von Hollen mit Blick auf die künstliche Intelligenz. „In den nächsten fünf Jahren sehe ich aber keine Riesenfortschritte. Wir haben noch Zeit.“

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