Was ist ein Cobot? Neues Zeitalter der Automatisierung und Zusammenarbeit

Job-stehlende Roboter sind der schlimmste Albtraum für die meisten Arbeiter. Aber nicht alle Roboter sind darauf aus, Ihren Job zu stehlen.

Einige erleichtern Ihr Leben, indem sie mit Ihnen zusammenarbeiten und an Ihrer Seite arbeiten. Diese kollaborativen Roboter helfen Arbeitskräften, menschliche Fehler zu reduzieren, die Produktivität zu steigern und effizient zu arbeiten. Zum Beispiel können diese Roboter schwere Materialien in einem Gebäude transportieren oder Montagearbeiten automatisieren.

Unternehmen, die Cobots einsetzen, kombinieren sie oft mit Robotic Process Automation (RPA) Software oder Industrial IoT (IIoT) Lösungen, um reibungslose Abläufe zu gewährleisten.

Kollaborative Roboter können kaum unabhängig arbeiten oder Arbeiter vollständig ersetzen. Stattdessen helfen sie Menschen, mit Präzision, Stärke und Datenfähigkeiten besser zu arbeiten. Viele betrachten Cobots als die Hardware-Version von augmentierter Intelligenz aufgrund ihrer unterstützenden Rolle bei der Unterstützung menschlicher Mitarbeiter.

Diese intelligenten Roboter koexistieren im selben Gebäude wie Menschen, weil sie menschliche Handlungen nachahmen können, ohne Sicherheit oder Leistung zu beeinträchtigen. Aufgrund ihrer menschenähnlichen Intelligenz erleben Unternehmen, die Cobots einsetzen, schnellere Reaktionszeiten und präzise Automatisierung.

Heute verwenden einige Unternehmen sogar eine Gehirn-Computer-Schnittstelle (BCI) — einen direkten Kommunikationsweg — um menschliche Gehirnsignale an Roboter zu übertragen. Das Ergebnis ist eine verbesserte Zusammenarbeit zwischen Robotern und Menschen. Viele Branchen bewegen sich auch in Richtung der Integration von Cobot-Technologie, dank Industrie 4.0.

Kollaborative Roboter vs. Industrieroboter

Der Hauptunterschied besteht darin, dass Cobots oder kollaborative Roboter über eingebaute Fähigkeiten verfügen, um mit Menschen zusammenzuarbeiten, während traditionelle Industrieroboter anstelle von Menschen arbeiten.

Cobots sind fest installierte Roboterarme, die Sie für verschiedene Aufgaben umprogrammieren können. Sie passen sich auch gut an Veränderungen an, dank ihrer Lernfähigkeiten. Die vorgefertigten Designs und Algorithmen von Cobots sind ideal, um maßgeschneiderte Ergebnisse in kürzester Zeit zu produzieren. Eingebaute Kraftregelungen und Sensoren ermöglichen es ihnen, mit Menschen zu arbeiten, ohne dass Sicherheitszäune erforderlich sind.

Cobots sind auch leichter und kleiner, was sie zum perfekten Kandidaten macht, um Automatisierung in Ihrer Einrichtung einzuführen. Aber Sie sollten Sicherheits- und Risikobewertungen nicht vernachlässigen, bevor Sie sie einsetzen. Branchen nutzen Cobots mit Mehrachsen-Manipulatoren, um industrielle Prozesse und Abläufe zu automatisieren.

Industrieroboter führen Aufgaben mit hoher Nutzlast und hoher Geschwindigkeit aus, während sie das gleiche Qualitätsniveau beibehalten. Sie bleiben stationär und sind ideal für Prozesse, die sich langfristig wahrscheinlich nicht ändern werden. Akteure der Fertigungsindustrie verwenden traditionelle Industrieroboter für die Schwerindustrie oder Produktionsprozesse, die höhere Genauigkeit erfordern.

Diese Roboter verfügen nicht über Kraftregelungsfähigkeiten. Daher sind sie möglicherweise nicht geeignet für Prozesse, die unterschiedliche Empfindlichkeitsgrade erfordern, wie solche, die menschlichen Kontakt beinhalten. Einrichtungen mit Industrierobotern verwenden Sicherheitsbarrieren wie Schutzkäfige, um eine sichere Arbeitsumgebung für Menschen zu schaffen.

Die Erstellung dieser Sicherheitssysteme kann zeitaufwändig und kostspielig sein. Die Neuprogrammierung von Industrierobotern erfordert auch den Umgang mit komplexen Codes und Ingenieurwesen, um Updates erfolgreich zu implementieren.

Arten von Cobots

Laut der International Federation of Robotics (IFR) können Cobots je nach Zusammenarbeit zwischen Arbeitern und Robotern in vier Typen unterteilt werden.

• Koexistente Cobots arbeiten neben Menschen im gleichen Arbeitsbereich, jedoch ohne direkte Überlappung in den Details ihrer Arbeit.
• Sequentiell kollaborative Cobots arbeiten mit Menschen, bearbeiten jedoch nicht gleichzeitig dasselbe Produkt. Diese Cobots kommen in der Regel vor oder nach dem menschlichen Arbeiter in der Produktionssequenz.
• Reaktionsfähige kollaborative Cobots reagieren direkt auf die Handlungen menschlicher Mitarbeiter. Sie arbeiten nur insofern, als ein Mensch kompliziertere Aufgaben weiter oben in der Pipeline ausführt.
• Kooperative Cobots arbeiten neben Menschen, während sie gemeinsam auf dasselbe Ziel hinarbeiten.

Verschiedene Branchen nutzen jeden dieser Cobots für eine Vielzahl von Anwendungen auf eine Weise, die Menschen sinnvoll unterstützt.

Cobot-Beispiele

Lassen Sie uns einige bemerkenswerte Beispiele für Cobots erkunden, die ihre vielfältigen Anwendungen und Vorteile in verschiedenen Branchen veranschaulichen:

Singrow-Landwirtschafts-Cobots

Das in Singapur ansässige Unternehmen Singrow entwickelt innovative Agrartechnologie-Lösungen, die darauf abzielen, hochwertige Früchte und Gemüse zu gewährleisten und gleichzeitig die urbane Landwirtschaft zu transformieren. Das Unternehmen hat mit Universal Robots und Augmentus zusammengearbeitet, um einen KI-gesteuerten Cobot speziell für Ernte- und Bestäubungsaufgaben zu entwickeln. Dieser Roboter ist darauf programmiert, sowohl die Blumen als auch die reifen Erdbeeren zu identifizieren, um die Bestäubungseffizienz zu verbessern und eine rechtzeitige Fruchtauswahl zu gewährleisten.

Quelle: Servo Dynamics

Nova-Einzelhandels-Cobots

Im Jahr 2022 stellte das in China ansässige Unternehmen für Roboterarme Dobot seine Nova-Serie von kollaborativen Robotern vor, die speziell für die Einzelhandelsbranche entwickelt wurden. Diese Serie umfasst Modelle wie die Nova 2 und Nova 5. Die Nova 2 ist ein vielseitiger Cobot, der verschiedene Aufgaben ausführen kann, darunter das Zubereiten von Kaffee, Cocktails, Nudeln, gebratenem Hähnchen und das Schöpfen von Eiscreme. Die Nova 5 hingegen ist für Anwendungen in der Physiotherapie ausgelegt und demonstriert das breite Potenzial von Cobots, Kundenerlebnisse zu verbessern und Gesundheitsdienste in Einzelhandelsumgebungen zu unterstützen.

Quelle: Dobot

Branchen, die Cobots nutzen

Wie Sie wissen, enthalten Cobots mechanische Arme, die mit der richtigen Programmierung Fabrikaufgaben ausführen können. Einige Beispiele sind Montage, Materialhandhabung und Qualitätsinspektion. Während Roboter diese Aufgaben übernehmen, können sich menschliche Mitarbeiter auf Arbeiten konzentrieren, die kognitive Fähigkeiten, Lösungsdenken oder Kreativität erfordern.

Indem Cobots sich wiederholende Arbeiten ausführen, schützen sie auch menschliche Arbeiter vor repetitiven Belastungsverletzungen (RSI), einer Gesundheitsstörung, die durch häufige Wiederholung derselben Bewegung verursacht wird. Aus diesen Gründen finden Cobot-Anwendungen in verschiedenen Branchen ein Zuhause.

Automobil- und industrielle Fertigung

Ein traditioneller und vollautonomer Industrieroboter kann eine Todesfalle aus schwingenden Metallarmen, beweglichen Teilen und zahlreichen anderen lebensbedrohlichen Gefahren sein. Cobots mit eingebauten Sicherheitsfunktionen modulieren Aktionen und Bewegungen je nach ihren Aufgaben. Die Fertigungsindustrie nutzt Cobots für Maschinenbedienung, Qualitätsinspektion, Montage und Dosierung.

Zum Beispiel könnte ein Cobot-Arm in einer Autofabrik langsamer arbeiten, wenn er ein schweres Metallstück transportiert oder manipuliert, um zu vermeiden, einen der nahegelegenen menschlichen Arbeiter zu verletzen. Cobots verfügen auch über Sensoren, um sich an die Sicherheit der Menschen um sie herum anzupassen.

Cobots erfordern keinen Alles-oder-Nichts-Ansatz wie traditionelle Roboter. Sie können spezifische Produktionsprozesse automatisieren und bieten eine schnellere Kapitalrendite (ROI). Außerdem können Sie sie an sich ändernde Fertigungsbedürfnisse anpassen.

Medizin

Während sich das Feld der Cobotics auf die industriellen Anwendungen von Cobots konzentriert, wirken sich die Prinzipien dieser Geräte auch auf verschiedene medizinische Bereiche aus, einschließlich Prothetik und Verwaltung.

Die lebenswichtige Natur der Krankenhausarbeit bedeutet, dass ein einfacher organisatorischer Fehler tödliche Folgen für Patienten in kritischen Zuständen haben kann. Deshalb nutzen große Krankenhäuser Cobots für administrative Aufgaben. Sie verwenden auch Cobots, um die Dateneingabe, die Patientenaufnahme und Labortests zu automatisieren.

Krankenhäuser nutzen auch IT-Automatisierungslösungen für:

• E-Rezepte
• Automatisierte Abrechnung
• Klinikmanagement
• Bestandsverwaltung
• Automatisierung von Versicherungsansprüchen
• Terminplanung und Erinnerungen

Roboter-Medizinassistenten können auch Gesundheitsfachleuten helfen, Vitalstatistiken zu verfolgen und Alarme für Notfälle zu erhalten. Sie können auch Vorräte transportieren oder sogar Chirurgen helfen, während Operationen eine höhere Präzision zu erreichen.

Zahnräder und Drähte Roboter können Physiotherapie durchführen, während sie Menschen mit Paraplegie helfen, sich zu bewegen. Diese Mensch-Roboter-Zusammenarbeit bietet Kliniken Entlastung von hohen Arbeitsbelastungen und ermöglicht es ihnen, sich besser um Patienten mit kritischen Erkrankungen zu kümmern.

Elektronik und Technologie

Technologieunternehmen nutzen Cobots für sich wiederholende Aufgaben, die hohe Präzision erfordern. Beispiele sind Dosieren, Etikettieren, Schraubendreher oder Einsetzen. Die Automatisierung dieser Prozesse ermöglicht es Ihren Mitarbeitern, sich auf strategischere Aufgaben zu konzentrieren, die Innovations- oder Problemlösungsfähigkeiten erfordern.

Da Cobot-Arme leicht und einfach programmierbar sind, können Sie sie je nach organisatorischen Bedürfnissen verschiedenen Prozessen zuweisen. Kleine und mittelständische Elektronikhersteller, die kollaborative Roboter einsetzen, sehen oft die Kapitalrendite in weniger als einem Jahr.

Sogar kleine und mittelständische Elektronikhersteller können sich kollaborative Roboter leisten, um die Produktivität zu steigern. Erfüllen Sie die Wettbewerbsanforderungen für schnellere Ausgaben und niedrigere Kosten und sehen Sie die Kapitalrendite in der Regel in weniger als einem Jahr.

Metalle und Maschinenbau

Unternehmen, die mit Metall arbeiten, nutzen Cobots, um Maschinenbedienungsanwendungen wie Druckgussmaschinen, CNC, Abkantpressen und Drehtische zu automatisieren. Cobots helfen diesen Unternehmen, kollaboratives Schweißen zu automatisieren und gleichzeitig die traditionellen Systemkosten zu minimieren. Die Automatisierung sich wiederholender Schweißprozesse ermöglicht es Ihren Mitarbeitern auch, sich auf hochprofitable Produktlinien zu konzentrieren.

Cobots sind nicht nur erschwinglich, sondern können sich auch schnell an Umstellungen anpassen, indem sie programmiert werden. Diese einfache Implementierung von Änderungen hilft Ihnen, Ausfallzeiten zu reduzieren. Sie müssen auch keine Gelegenheiten ablehnen, weil Sie über begrenzte Ressourcen verfügen.

Kunststoffe und Polymere

Unternehmen, die mit Kunststoffen und Polymeren arbeiten, kämpfen oft mit den hohen Arbeitsbelastungen von Spritzguss- und Blasformoperationen. Außerdem steht die Belegschaft vor Herausforderungen mit der stressigen und verletzungsanfälligen Arbeit des Be- und Entladens von Maschinen. Cobots arbeiten neben Menschen oder traditionellen Robotern, um diese Aufgaben zu bewältigen.

Kunststoffhersteller nutzen Cobots für das Polieren, Palettieren von Prozessen oder das Anbringen von Aufklebern auf Kunststoffteilen. Roboter sind auch in der Lage, additive Prozesse wie 3D-Druck zu automatisieren. Darüber hinaus können Sie leichte Cobots auf mobilen Wagen montieren, um Druckplatten zu be- und entladen.

Bildung und Wissenschaft

Wissenschaftliche und Forschungsgemeinschaften nutzen Cobots, um Studenten in beruflichen und technischen Programmen auszubilden. Diese Roboter helfen auch Labortechnikern, Experimente durchzuführen, ohne das Risiko einer menschlichen Kontamination.

Lebensmittel und Getränke

Unternehmen in der Lebensmittel- und Getränkelieferkette nutzen kollaborative Roboter für sich wiederholende Aufgaben in ungünstigen Umgebungen wie Kühlräumen oder Gewächshäusern. Außerdem können Cobots Ihnen bei der Verpackung und Maschinenbedienung helfen.

Das Beste daran ist, dass Cobots menschliche Arbeiter ergänzen, indem sie rund um die Uhr während saisonaler Spitzen arbeiten. Neben der Unterstützung bei der Erfüllung steigender Produktionsvolumina erleichtern Cobots den Start neuer Produktlinien.

Vorteile von Cobots

Kollaborative Roboter eignen sich gut für Unternehmen, die Sicherheit priorisieren und die Bereitstellungskosten minimieren möchten, während sie die Abläufe skalieren. Außerdem müssen diese Organisationen Mensch-Roboter-Kollaborationen auf eine Weise erleichtern, bei der menschliche Arbeiter Roboter führen und Prozesse verfolgen. Wenn dies richtig gemacht wird, können diese Unternehmen die folgenden Vorteile mit Cobots genießen.

• Sicherheit: Cobots reduzieren Unfälle, indem sie verletzungsanfällige Aufgaben ausführen, die menschlichen Arbeitern schaden können. Außerdem sind sie mit eingebauten Sensoren ausgestattet, um Kollisionen zu vermeiden, passive Compliance zu gewährleisten und Kräfte im Falle eines ungeplanten menschlichen Kontakts zu begrenzen.
• Flexible Automatisierung: Unternehmen können kollaborative Roboter mehreren Prozessen zuweisen, ohne das Produktionslayout zu ändern. Diese einfache Durchführung von Linienumstellungen macht Ihre Produktionsstätte agil und senkt die Automatisierungskosten.
• Kostengünstige Bereitstellung: Cobots sind mit eingebauten Sicherheitsfunktionen ausgestattet. Daher müssen Sie sie nicht mit industriellen Sicherheitsausrüstungen integrieren, bevor Sie sie einsetzen. Sie können kollaborative Roboter viel schneller als Industrieroboter einsetzen.
• Kosteneffektiv: Cobots benötigen keine große Anfangsinvestition, was sie günstiger macht als ihre industriellen Gegenstücke. Außerdem gibt Ihnen die Anzahl der Aufgaben, die jeder Roboter automatisiert, in wenigen Monaten eine Rendite.
• Mobilität: Sie können Cobots leicht für verschiedene Aufgaben im Falle eines Arbeitskräftemangels bewegen. Außerdem können Sie sie sogar auf mobilen Werkbänken montieren, um Arbeiten an schwer zugänglichen Orten auszuführen.

Cobots sind die bevorzugte Roboterwahl für Unternehmen, die routinemäßige Arbeiten automatisieren und die Belegschaft auf strategischere Aufgaben umleiten möchten.

Verschiedene Cobot-Tools

Cobots können komplexe Aufgaben nahtlos ausführen, dank der Werkzeuge, die sie verwenden. Schauen Sie sich die Werkzeuge an, die es Cobots ermöglichen, mit Menschen zu kollaborieren und sich wiederholende Aufgaben auszuführen.

• Greifer: Ermöglichen Cobots, Dinge aufzuheben und wieder abzulegen.
• End-of-arm tooling (EOAT): Erhöhen Sie die Produktionskapazität, indem Sie Werkzeuge an Cobots montieren.
• Werkzeugwechsler: Ermöglichen Cobots, Werkzeuge autonom zu wechseln, je nach den Anforderungen der Operationen, die sie ausführen.
• Vision-Systeme: Verlassen sich auf 2D/3D-Kameras und künstliche Intelligenz, um Objekte zu identifizieren, Muster zu erkennen oder Barcodes zu scannen.
• Reichweitenverlängerer: Ermöglichen Cobots, ihre Reichweite auf der X- oder Y-Achse zu erhöhen.
• Zuführsysteme: Beinhaltet Geräte, die Roboter mit Objekten wie Schrauben für Montage- oder andere Operationen versorgen.

Bereit, ein Cobot-gestütztes Unternehmen zu werden?

Wo fangen Sie also an, wenn Sie Altsysteme mit neuer Technologie und Cobot-Lösungen aufrüsten möchten? Der erste Schritt besteht darin, Prozesse zu finden, die für Cobots geeignet sind. Dann können Sie Produktionslinienbeschränkungen überprüfen, um das beste Layout-Design für Robotiklösungen zu entwickeln.

Einige Unternehmen ziehen es vor, mit Technologieberatern oder Roboterintegratoren zusammenzuarbeiten, um eine Cobot-Implementierungsstrategie zu erstellen. Bewerten Sie auch die Vor- und Nachteile, bevor Sie in Cobots investieren.

Entdecken Sie, wie Robotik- und KI-Gesetze die Zukunft gestalten.

Dieser Artikel wurde ursprünglich 2021 veröffentlicht. Er wurde mit neuen Informationen aktualisiert.