Stets eine helfende Hand

Delta Electronics ist sich sicher: Mit ihrer neuen Gerätegeneration D-Bot beginnt die Zukunft der Cobots schon heute. 

Schlag um Schlag neue Aufträge, aber nie genügend Hände, um die lange Liste abzuarbeiten: Was viele Menschen aus ihrem Arbeitsalltag kennen, trifft auch auf die Industrie zu. Immer häufiger führt der Fachkräftemangel zu einem Einbruch der Produktivität. Der Grund ist klar: Wo früher Bewerbende Schlange standen, herrscht heute ein Wettbewerb um Personal – und die Situation wird sich weiter zuspitzen. Dabei versprach die Automatisierung lange Zeit, dass der Fachkräftemangel im Zaum gehalten werden kann – was teilweise auch der Wahrheit entspricht, wie Mehrwerte von KI und Industrie 5.0 zeigen. Um aber auf die Ebene einzelner Arbeitsstationen zu gelangen, bedurfte es zunächst einer neuen Generation an Cobots – wie sie Delta Electronics nun anbietet. 

Hightech mit Zukunft 

Im Maschinenbau und in der Automatisierungstechnik ist die kollaborative Robotik eine der am stärksten wachsenden Branchen. Die Marktforscher von Interact Analysis prognostizieren hier bis 2032 eine Wachstumsrate von rund 20 Prozent pro Jahr. Gründe für diesen rasanten Anstieg sind dabei der bereits erwähnte Fachkräftemangel sowie der Wunsch nach flexibler Automatisierung und die Tatsache, dass es sich bei der Mensch-Roboter-Kooperation inzwischen um eine ausgereifte und einfach einsetzbare Technologie handelt. Sie bringt auf bestechend erfolgreiche Weise die Intelligenz und Flexibilität des Menschen mit der ermüdungsfreien Arbeitsfähigkeit des Roboters zusammen. 

„Genau darum haben wir bereits seit geraumer Zeit an der Entwicklung von Cobots geforscht und dieses Jahr die erste eigene Cobot-Familie auf den Markt gebracht“, freut sich Michael Mayer-Rosa, Senior Director Industrial Automation Business Group bei Delta Electronics EMEA. Die Modelle verfügen über sechs Achsen und bieten dabei Geschwindigkeiten von bis zu 200° pro Sekunde sowie eine Genauigkeit von ± 0,02 mm. Ihre Reichweite reicht von 800 bis 1 800 mm. „Die Integration von 24-Bit-Encodern erhöht die Präzision und gewährleistet eine gleichbleibende Leistung“, ergänzt Mayer-Rosa. 

Die Cobots eignen sich zur Anwendung in den Branchen Automobil, Elektronik, Pharma und Logistik und übernehmen Aufgaben wie Montage, Pick-and-place-Anwendungen, Verpackung und Materialhandling. Dabei sind die Cobots klar als Unterstützung und nicht als Ersatz für Fachkräfte gedacht – sie sollen Routineaufgaben übernehmen und so Zeit für anspruchsvolle Aufgaben schaffen. 

Komplexe Technik, einfacher Einsatz 

Die intelligenteste und kompakteste Cobot-Lösung bringt allerdings kaum etwas, wenn sich Installation und Nutzung für Endanwender zu komplex gestalten. Die einfache Handhabung stellt eines der Kernelemente dar, um Akzeptanz und die Zusammenarbeit zwischen Menschen und Roboter zu ermöglichen. „Genau aus diesem Grund ist unsere D-Bot-Serie so konzipiert, dass sie schnell installiert werden kann – und dazu auch keinerlei Programmierkenntnisse benötigt werden“, sagt Michael Mayer-Rosa. „So lassen sich durch Plug-and-play auf einfachste Weise Bewegungen und Befehlsausführungen einrichten.“ 

Darüber hinaus erleichtert das System das Beibringen von Abläufen durch Drag & Drop, Python, ROS 2 oder C++ und gewährleistet so eine einfache und flexible Bedienung. Zudem ist die D-Bot-Serie ausgesprochen flexibel designet, da sie unterschiedliche Schnittstellen wie EtherNet/IP, I/O Ports, Modbus RTU und vor allem die optionale Codesys-Option unterstützt und so eine Vielzahl an unterschiedlichen Einbindungsarten in bestehende Systeme ermöglicht.  

„Wir  nutzten seit neuestem auch die NVIDIA Omniverse-Plattform, um 3D-Daten aus verschiedenen Geräten zu einem digitalen Zwilling der Produktionslinien zusammenzuführen“, erklärt Michael Mayer-Rosa. „Mit NVIDIA Isaac Sim erzeugen wir physikalisch präzise, fotorealistische Daten, um Computer-Vision-Modelle zu trainieren und die Leistung von Inspektionskameras zu simulieren, wodurch die Fabrikprozesse vor Produktionsbeginn optimiert werden.“ Die moderne grafische Benutzeroberfläche (GUI), die eine 3D-Visualisierung bietet, ermöglicht es Anwendern aller Stufen, schnell zu programmieren. Die Integration eines HMI-Panels in das Paket macht zusätzliche Geräte oder Werkzeuge für die Steuerung überflüssig, was den Betriebsprozess noch weiter vereinfacht. Das besondere Design, das bereits durch Red Dot 2024 ausgezeichnet wurde, beinhaltet auch die Schutzart IP66, das der D-Bot-Serie ein breites Einsatzfeld eröffnet – wie in raueren Umgebungen, da sie die Cobots vor Schmutz und Wasser schützt und die einfache Reinigung mittels Dampfstrahler ermöglicht. 

Ein Reflex entscheidet 

Klar ist: Cobots und Menschen werden in Zukunft auch Seite an Seite miteinander zusammenarbeiten. Damit diese Art der Kollaboration funktioniert ist allerdings auch eine verlässliche und vertrauensschaffende Sicherheitsfunktion unabdingbar. Alle sechs Cobots der Serie wurden deshalb mit einer sogenannten „Reflex-Safety“ – einer zuschaltbaren Funktion – ausgestattet. 

Sobald die Sensoren im Antrieb des Roboterarms einen Widerstand registrieren, beispielsweise eine eingeklemmte Hand, vollziehen sie automatisch eine kleine gegenläufige Bewegung. Damit ahmt der Cobot einen menschlichen Reflex nach. Das gibt dem Bedienpersonal zusätzliche ein sicheres Gefühl und verhindert auch, dass eine Hand zum Beispiel zwischen dem Roboterarm und einem Werkstück oder dem Maschinengehäuse eingeklemmt wird und womöglich nicht schnell genug befreit werden kann.  

Zum Vergleich: Bei konventionellen Cobots muss das Personal in diesem Fall den Bediener durch den Eingriff in die Robotersteuerung „befreien“ und den Roboter-Arm manuell zurückfahren. Dank der integrierten „Reflex Safety“-Funktion erledigen die Delta-Cobots diese Aufgabe selbsttätig und sofort – quasi reflexartig. 

Michael Mayer-Rosa: „Unsere Cobots sind aber nicht nur für die Zusammenarbeit zwischen Menschen und Robotik konzipiert, sondern auch für den Einsatz in Anwendungsbereichen, die eine hohe Präzision und Wiederholbarkeit erfordern und dies schließt auch die Zusammenarbeit zwischen mehreren Robotern untereinander ein.“ So können die Cobots sich beispielsweise Gegenstände gegenseitig reichen und ablegen. „Das schafft ein immenses Potenzial für Synergien und stellt die Grundlage für eine umfassende Automatisierungsstrategie hin zu einer zukunftsfähigen Digitalen Smart Factory und Digitalem Zwilling.“ 

Gemeinsam in die Zukunft 

Dass gemeinsames Arbeiten mit Cobots keine Zukunftsversion mehr ist, ist laut Mayer-Rosa nicht mehr von der Hand zu weisen. „Teilweise werden sie bereits als neue Kollegen innerhalb der Fertigung angesehen, da sie flexibel und mobil unterwegs sein können – genauso wie die menschlichen Kolleginnen und Kollegen. Und auch wenn es sich oftmals noch nicht um die Realität innerhalb der Fabrikhallen handelt, Cobots sind gekommen, um zu bleiben.“  

So gehört beispielsweise der Einsatz von AMRs in vielen Unternehmen in Zukunft zum Alltag – und es ist nicht schwierig, sich vorzustellen, dass hierbei auch eine Kombination mit kollaborativen Robotern eine gewinnbringende Lösung darstellen könnte. So werden die helfenden Hände in Zukunft sicherlich noch besser nutzbar – und allzeit für den benötigten Arbeitseinsatz verfügbar. 

Bilder: Delta Electronics