Sie wollen einen Industrieroboter kaufen? Das alles müssen Sie wissen

Einleitung

Industrieroboter sind für jedes Unternehmen, das Produkte herstellt oder transportiert, eine Art Helfer mit Superkräften. Sie sind flexibel, zunehmend intelligenter, einfach zu bedienen und können rund um die Uhr arbeiten. Roboter machen weniger Fehler, sind makellos konsistent und können sicher mit gefährlichen Materialien sowie unter gefährlichen Bedingungen arbeiten.

Vor dem Hintergrund der immer anspruchsvoller werdenden Bedingungen für Industrieunternehmen liegt der Return on Investment für Unternehmen, die Roboter einsetzen, in der Regel klar auf der Hand: Industrieroboter steigern die Effizienz, helfen den Unternehmen, mehr Produkte herzustellen und gewährleisten dabei eine hohe Qualität. Da es sich bei Robotern um flexible Geräte handelt, die mit einer Vielzahl von Sensoren, Greifern und Komponenten für nahezu jeden Prozess ausgestattet werden können, lassen sie sich im Laufe der Zeit an die sich ändernden Anforderungen eines Unternehmens anpassen.

Die Kosteneinsparungen und Produktivitätsvorteile von Robotern übersteigen schnell die Kosten für ihre Anschaffung. Das bedeutet aber nicht, dass die Kosten für die Anschaffung von Robotern trivial oder risikolos sind. Für kleine und mittlere Unternehmen kann die Entscheidung, ob sie in Industrieroboter als Teil eines Fertigungs- oder Produktionsprozesses investieren sollen oder nicht, immer noch eine schwierige Fragestellung sein.

Wie können Sie entscheiden, ob eine Investition in Roboter das Richtige für Ihr Unternehmen ist? Die folgenden Informationen sollen Ihnen dabei helfen.

Warum sollten Sie Roboter kaufen und automatisieren?

Unternehmen aller Größen und Branchen entscheiden sich aus zahlreichen, häufig zwingenden Gründen für den Einsatz von Industrierobotern zur Automatisierung ihrer Prozesse.

Was ist mit smarten Industrierobotern gemeint?

Die neuartigen innovativen Roboter, darunter unser eigenes HORST-Robotersystem wurden entwickelt, um Unternehmen als Begleiter während aller Phasen der Automatisierung zu dienen. Die neueste Hardware-Technologie trifft auf die benutzerfreundlichste Software. Industrieroboter wie HORST sollen Unternehmen dabei helfen, eine sehr schnelle Investitionsrendite (ROI) zu erzielen, insbesondere wenn sie gerade erst mit der Automatisierung beginnen oder wenn es sich um kleinere oder mittelgroße Unternehmen (KMU) handelt, die alle Produktivitätsvorteile von Industrierobotern nutzen wollen, während ihres Wachstums nutzen wollen.

Als Marktführer im Bereich der digitalen Robotertechnologie verfolgt fruitcore robotics die Fortschritte seiner Kunden sehr genau, und wir können mit Sicherheit sagen, dass die Vorteile dieses Robotertyps deutlich werden. Darunter:

Modernste Robotertechnologie: Diese Maschinen sind wirtschaftlich, langlebig und wartungsarm, im Gegensatz zu teureren Industrierobotern. HORST verfügt beispielsweise über ein patentiertes und einzigartiges Antriebssystem, das es Unternehmen ermöglicht, hohe Leistungen für industrielle Anwendungen rund um die Uhr zu erzielen, und das zu wesentlich niedrigeren Einstiegskosten.

Zentrales Automatisierungsbetriebssystem: HORST-Systeme und vergleichbare Roboter verfügen über eine einfach zu bedienende Software, die den hohen Kostenaufwand für die Programmierung herkömmlicher Industrieroboter verringert und mitunter ganz vermeidet. Einzelne Komponenten oder ganze Prozesse können über einfache, vorgefertigte Schnittstellen intuitiv bedient werden.

Vorkonfigurierte Automatisierungsmodule: Vorgefertigte Programme und Komponentensätze für typische Anwendungsfälle sowie eine Reihe von Plug-and-Play-Schnittstellen führen dazu, dass diese Roboter schnell eingerichtet werden können, um eine nahezu unbegrenzte Anzahl von Aufgaben in einem industriellen Prozess zu übernehmen.

Herkömmliche und moderne Industrieroboter im Vergleich

In vielen Situationen bieten die innovativen Systeme, wie sie fruitcore robotics anbietet, mehrere Vorteile gegenüber herkömmlichen Industrierobotern, wie Sie sie vielleicht aus den Bildern von Industriehallen der Autobranche kennen.

HORSTs nutzen eine patentierte Antriebstechnologie, um die Genauigkeit und Leistung eines Industrieroboters der Spitzenklasse zu einem Bruchteil dessen Kosten zu erreichen. Abgesehen von den Schwerlast- oder Reichweitenanforderungen in der Großproduktion sind HORST-Roboter nachweislich unter den meisten Umständen eine ideale Automatisierungslösung, insbesondere für kleine und mittlere Unternehmen (KMU).

Dagegen eignen sich herkömmliche hochentwickelte Robotersysteme ideal für die Automatisierung von Aufgaben in sehr großen Betrieben. Dort macht sich die hohe Investition durch hohe Stückzahlen über längere Zeiträume hinweg irgendwann einmal bezahlt. Tatsache ist auch: Diese typischen Roboter müssen kostspielig eingerichtet ist. Nur hochspezialisierte Bediener, die unter Vertrag genommen werden müssen oder über teure Schulungen für das Unternehmen ausgebildet werden müssen, können problemlos mit diesen komplexen Maschinen umgehen. Hinzu kommt, dass Wartungen in der Regel teuer sind. Für Unternehmen, die nicht in größten industriellen Maßstäben produzieren, dürften wenig vom theoretischen Nutzen herkömmlicher Industrieroboter haben.

Mit den heutigen modernen Robotern lassen sich all diese laufenden Kosten reduzieren, so dass eine schnelle, positive Rendite auch für Mittelständer erreichbar ist.

Wichtige Faktoren für die schnelle Einsatzbereitschaft von Robotern wie HORST sind die Software und der Service, mit dem sie ausgeliefert werden. Die Programmierung und der Betrieb erfolgt in diesem Fall über eine intuitive grafische Benutzeroberfläche, inklusive Unterstützung durch Künstlich Intelligenz. Die Servicemodelle bieten Anwendern einen durchgängigen, jederzeit erreichbaren Support auf Augenhöhe: von der ersten Planung und Installation bis hin zum täglichen Betrieb und zur Problemlösung.

Die Nachteile klassischer Industrieroboter

Hochwertige, hochpräzise Industrieroboter bieten maßgebliche Fähigkeiten, stellen aber kleine und mittlere Unternehmen (KMU) vor schwer überwindbare Herausforderungen.

Die erheblichen Vorabinvestitionen – angefangen von den Kosten für den Roboter selbst über Spezialwerkzeuge bis zur aufwendigen Integration – können begrenzte Budgets extrem belasten. Die Implementierung dieser Roboter in laufende Prozesse ist komplex und erfordert Fachwissen in den Bereichen Programmierung, Systemintegration und Personalschulung, woran es im Mittelstand verständlicherweise oft mangelt. Wartungs- und Supportkosten erhöhen die finanzielle Belastung. Ferner kann es schwierig sein, qualifiziertes Personal für die Bedienung und Programmierung dieser komplexen Maschinen zu finden.

Darüber hinaus sind High-End-Roboter häufig flexibel und für sehr bestimmte Aufgaben optimiert sind. Zu den wechselnden Anforderungen in der Produktion von KMU passt dies selten. Die Abhängigkeit von einer begrenzten Anzahl von Zulieferern mit großen Betrieben und typischerweise langen Lieferketten sowie langen Vorlaufzeiten für Komponenten sind weitere Probleme. Schlussendlich bedeutet das, dass KMU möglicherweise Schwierigkeiten haben, eine mit größeren Unternehmen vergleichbare Wirtschaftlichkeit und Effizienz zu erreichen.

Fazit: Trotz ihrer Präzision und Leistung sind High-End-Roboter für KMU nicht immer eine sinnvolle oder praktische Wahl.

Die Nachteile von Cobots

Kollaborative Roboter (Cobots) bieten Vorteile wie Flexibilität und Sicherheit, haben aber auch einige Nachteile. Ihre begrenzte Nutzlast und Geschwindigkeit machen sie ungeeignet für Aufgaben, bei denen etwas schwerere Lasten gehoben werden sollen oder bei denen mit hoher Geschwindigkeit verfahren werden soll. Das ist paradox, schließlich ist gerade der Betrieb mit hohen Geschwindigkeit einer der wichtigsten Gründe, warum produzierende Unternehmen überhaupt in Automatisierung investieren wollen.

Die höheren Anschaffungskosten von Cobots im Vergleich zu Industrierobotern können ein weiteres Hindernis für KMU mit begrenzten Budgets darstellen. Außerdem haben kollaborative Roboter eine geringere Reichweite und einen kleineren Arbeitsbereich, was ihre Anwendbarkeit in bestimmten Umgebungen einschränkt.

Sicherheitserwägungen sind bei Cobots von größter Bedeutung und unterliegen strengen Regularien. Schließlich sollen sie direkt mit Menschen arbeiten und es ist davon auszugehen, dass Mensch und Maschine sich dabei berühren können. Diese Mensch-Roboter-Kollaboration (MRK) führt naturgemäß zu Schwankungen und Ineffizienzen in den Produktionsprozessen.

Integrationsprobleme und komplexere Wartungsanforderungen erschweren die Einführung von Cobots zusätzlich. Trotz dieser Nachteile können Cobots unter bestimmten Umständen Vorteile in Bezug auf Flexibilität und Benutzerfreundlichkeit bieten, was sie zu wertvollen Automatisierungslösungen für Unternehmen macht, die bereit sind, deren Eignung für industrielle Kontexte sorgfältig zu prüfen und in eine angemessene Implementierung und Schulung der Mitarbeitenden zu investieren.

Wie Roboter in der Fertigung eingesetzt werden

Industrieroboter werden in der Fertigung in nahezu allen Branchen eingesetzt, von der Automobil- und Elektronikindustrie über die Produktion von Medizintechnik und die Kunststoff-Branche bis zur Lebensmittel- und Getränkeindustrie. Dort führen Roboter zahllose Aufgaben aus: Sie unterstützen bei der Montage, beim Schweißen oder Lackieren; sie be- und entladen Maschinen, sortieren und transportieren Teile; Roboter verpacken Produkte, kleben und dosieren Fügemittel. Und das sind längst nicht alle Anwendungsgebiete.

In größeren Betrieben arbeiten Roboter in der Regel neben Fördersystemen und anderen automatisierten Anlagen und fügen sich nahtlos in die Produktionslinie ein, um Prozesse zu rationalisieren und menschliche Eingriffe zu minimieren. Sie können rund um die Uhr arbeiten, wodurch sich die Zykluszeiten verkürzen und der Durchsatz bei gleichbleibender Präzision und Genauigkeit erhöhen lässt.

Aufgrund des technischen Fortschritts und der Verfügbarkeit erschwinglicher und benutzerfreundlicher Robotersysteme werden Industrieroboter zunehmend auch für den Mittelstand in der produktion zugänglich.

Speziell KMU setzen Roboter häufig ein, um Aufgaben wie Pick-and-Place-Vorgänge, Maschinenbeschickung, Verpackung und Qualitätskontrolle zu automatisieren. KMU arbeiten in der Regel mit Robotern, die flexibel eingesetzt werden können, damit sie für die dort typischen schnell wechselnden Produktionsanforderungen effizient genutzt werden können. Dies ist nicht nur, aber ganz besonders, im Zusammenhang mit Kunststoffen nützlich, wo die Prozesse besonders schnell und häufig ändern und die Losgrößen klein sein können.

Wie Roboter in Labors genutzt werden

Roboter und mit ihnen zusammenhängende Automatisierungslösungen sind zunächst aktiv in der laufenden akademischen Forschung beteiligt. Sie sind aber auch als vielseitige und präzise Werkzeuge für die Durchführung gleichartiger, komplexer und hochpräziser Aufgaben in medizinischen und Labor-Umgebungen im Einsatz.

Ihre Aufgaben umfassen beispielsweise das Handling von Proben, chemische und biologische Analysen, Materialtests oder die Montage von Prototypen. In der Forschung werden Roboter in der Laborautomatisierung eingesetzt, um große Mengen von Proben zu untersuchen, vorzubereiten und zu platzieren, um das Tempo von Experimenten zu erhöhen und gleichzeitig Fehler zu reduzieren.

Industrieroboter werden in Labors auch im Rahmen von Forschungs- und Entwicklungsaktivitäten für das Prototyping und Testen neuer Technologien und Produkte eingesetzt. Sie können Teile zusammenbauen, in der Qualitätskontrolle eingesetzt werden und bei Leistungstests helfen, um Wiederholungen und Verfeinerungen von Designs zu beschleunigen.

Wie Roboter im Bildungsbereich eingesetzt werden

Mit Industrierobotern können wertvolle Aspekte der Robotik, Automatisierung und Technologie vermittelt werden. Man findet Roboter auf allen Bildungsebenen: von der Grundschule bis zur Universität sowie in der schulischen und betriebliche Ausbildung oder Weiterbildung. In diesen Kontexten vermitteln Roboter Schülern und Studierenden praktische Erfahrungen und Kenntnisse in der Robotik.

Als wichtiger praktischer Bestandteil der MINT-Ausbildung lernen Schüler grundlegende Konzepte wie Automatisierung und Roboterdesign, Programmierung und Steuerung kennen und erfahren, wie diese angewendet werden.

An Hochschulen werden Industrieroboter in Ingenieur-, Mechatronik- und Robotik-Seminare und Kurse integriert und können sowohl in der Forschung als auch in der Ausbildung eingesetzt werden. Roboter ermöglichen das Lernen von zukunftsweisenden Kenntnissen, darunter die Bereiche Kinematik, Dynamik, Steuerungssysteme, industrielle Anwendungen, Roboter-Programmiersprachen, Simulationssoftware und natürlich die Roboter-Hardware selbst.

In zunehmendem Maße, insbesondere mit voll vernetzt funktionierenden Roboter-Plattformen – so wie unsere eigene HORST-Plattformen – sind Roboter auch Lernhilfen in den Bereichen (Industrial) Internet of Things (IIoT), fortgeschrittene Datenexpertise und Analytik sowie KI.

Wie hoch sind die Energiekosten von Industrierobotern?

Industrieroboter, die im Dauerbetrieb laufen, verbrauchen natürlich Strom. Wie viel genau, hängt davon ab, wie viel sie sich bewegen, welche Nutzlasten sie bewältigen und wie lange sie arbeiten.

Es gibt eine Reihe von Maßnahmen, die Betreiber von Robotern ergreifen können, um ihren Energieverbrauch zu minimieren, was im Laufe der Zeit zu erheblichen Einsparungen führen kann.

Durch den Einsatz von Energieüberwachungstools lässt sich beispielsweise ermitteln, wie die Roboter optimal genutzt werden können, um ihren Energieverbrauch zu minimieren. Die Roboterprogrammierung anzupassen kann ebenfalls zu Einsparungen führen, beispielsweise durch die Verringerung von hoher Beschleunigung und Abbremsung.

Der einfachste Weg lautet, Roboter zu wählen, die von Haus aus besonders stromsparend betrieben werden können. Ermöglicht wird das durch die Wahl von energieeffizienten Antriebssystemen, Getrieben und Roboter-Komponenten. Auch hilft es, darauf zu achten, dass der Roboter ans haushaltsübliche 230V-Stromnetz angeschlossen werden kann, also kein Starkstrom für den Betrieb benötigt wird.

Welche Rolle spielt KI in der Robotik?

Grundsätzlich ist Künstliche Intelligenz (KI) schon lange ein Teil des Betriebs von Industrierobotern. Heutzutage bringt das Aufkommen generativer KI und Large Language Models (LLMs) einen neue Art von KI hervor.

Maschinelles Lernen (oder auf Englisch: Machine Learning) spielt ebenso schon lange eine Rolle in der Industrierobotik – und zwar in der Weiterentwicklung. Es ist Grundlage für die fortschrittlichen Algorithmen, mit denen Roboter heute dynamisch auf Sensorfeedback reagieren können.

Bildverarbeitungssysteme ermöglichen es Robotern, ihre Umgebung zu erkennen und das Gesehene zu interpretieren, seien es Objekte oder Muster. Dies ist besonders wichtig für Roboter, die in der Qualitätskontrolle oder Montage genutzt werden. KI kann Robotern sogar ermöglichen, direkt mit Menschen zu interagieren, wobei sie dank maschinellem Sehen und natürlicher Sprachverarbeitung (NLP) menschliche Gesten oder Stimmen verstehen und darauf reagieren können.

Kurzum: Generative KI kann äußerst hilfreich sein, um Roboterbediener in Echtzeit zu unterstützen. Unser zentrales Automatisierungsbetriebssystem horstOS verfügt über einen AI Copiloten, der den Bedienern bei der Erstellung und Optimierung ihrer Programme hilft.

Nehmen Industrieroboter Menschen die Arbeitsplätze weg?

Viele Menschen befürchten, dass Industrieroboter ihre Arbeitsplätze und somit ihren Lebensunterhalt bedrohen. Es ist eine Sorge, die schon seit Jahrzehnten den technologischen Fortschritt begleitet. Doch bis heute spielt es in der Abwägung für oder gegen Roboter eine Rolle für Unternehmer, wie diese Entscheidung sich auf ihre Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter auswirkt.

In Wahrheit zeigen Studien, dass sich Industrieroboter in vielerlei Hinsicht positiv auf die menschliche Arbeit auswirkt. Diese Tatsache wird allmählich auch von der breiten Bevölkerung anerkannt, wie eine vom Marktforschungsinstitut YouGov in Deutschland durchgeführte Umfrage zeigt.

Roboter machen somit Unternehmen wesentlich effizienter, produktiver und rentabler. Dies sichert nicht nur das Überleben des Unternehmens in einem wettbewerbsintensiven globalen Markt, sondern ermöglicht den Betrieben Wachstum – und damit das Schaffen zusätzlicher Arbeitsplätze statt deren Abschaffung.

Industrieroboter machen auch das Arbeitsleben für die Menschen sicherer, da sie anstrengende und gefährliche Aufgaben für sie erledigen. Sie können sich wiederum angenehmeren und wertschöpfenden Aufgaben widmen.

Gleichzeitig herrscht schon heute ein akuter Arbeitskräfte- und Fachkräftemangel in den allermeisten Industrieländern, der sich in Zukunft noch potenzieren wird. Schlagzeilen mögen den Eindruck erwecken, Roboter würden menschliche Arbeitskräfte ersetzen. Doch das Gegenteil ist wahr: Industrieroboter sind für KMU zu einem wichtigen Mittel geworden, um produktiv und wettbewerbsfähig zu bleiben, die Mitarbeiterzahl zu steigern und den Fachkräftemangel zu überwinden.

Ist es wichtig, wo Ihre Roboter hergestellt werden?

In der heutigen Welt unterbrochener Lieferketten, wachsender Konflikte, wirtschaftlicher Unsicherheit und zunehmender Cyberkriminalität wollen Unternehmen völlig zurecht  wichtige Investitionen in Automatisierung so lokal wie möglich tätigen.

Viele Roboterhersteller sind entweder an sehr weit entfernten Orten angesiedelt. Oder sie sind sehr stark von Komponentenlieferketten abhängig, die ebenso weit reichen. Wenn Ihr Unternehmen beispielsweise in Europa tätig ist, können Sie die Anschaffungskosten für neue Industrieroboter durch den Kauf bei asiatischen Herstellern vermeintlich leicht senken. Allerdings ist Ihr Unternehmen dadurch an potenziell sehr lange Vorlaufzeiten, Lieferverzögerungen, höhere Wartungskosten und potenziell schwierigere Support- und Kommunikationskanäle gebunden.

Ein weiterer Faktor ist die Sicherung der Daten und Betriebssysteme Ihrer Roboter nach der Installation. Europa hat inzwischen die strengsten Datenschutzbestimmungen der Welt, und die Unternehmen müssen sicherstellen, dass die von ihnen verwendeten vernetzten Systeme diesen Standards entsprechen und gegen die ständig wachsende Gefahr von Cyberangriffen geschützt sind.

Automatisierung für jeden Zweck: Wie auch Sie mit Robotern arbeiten können

Viele KMU sträuben sich gegen Automatisierung, weil sie annehmen, dass ihre Prozesse zu individuell sind, um sie von Robotern problemlos bewältigen zu lassen. Vielleicht handelt es sich um sehr spezielle oder empfindliche Prozesse, die durch mühsames Ausprobieren entstanden sind. Da scheint es zunächst unvorstellbar, dass Roboter eine Unterstützung bei der Skalierung auf größere Absatzzahlen sein könnten.

Allerdings sind Industrieroboter von heute unglaublich flexibel. Diese smarten Helfer sind als kosteneffiziente und besonders anpassbare Lösung für Unternehmen im Wachstum konzipiert. Neben KI-gesteuerten und einfach zu bedienenden Betriebssystemen bieten die Hersteller praktische Beratungen an. Eine Analyse der Machbarkeit des Vorhabens gehört bei diesen Unternehmen zur Selbstverständlichkeit. Die Lösungen können dann in Form von vorbereiteten Komplettmodulen bereitgestellt werden. Diese sind bereits zusammengebaut, verkabelt, programmiert und konfiguriert, um schnell in Betrieb genommen werden zu können. Auch eine für den industriellen Betrieb unerlässliche CE-Zertifizierung ist bereits beinhaltet.

Es ist sogar möglich, Roboter kurzfristig zu mieten. So können alle Systeme auf Herz und Nieren getestet werden, um die gewünschten Ergebnisse sicherzustellen – noch bevor eine hohe Investition eingegangen werden muss.

Beispiele für den Einsatz von Robotern im Mittelstand

Viele KMU setzen Industrieroboter auf unterschiedliche Weise ein. Roboter übernehmen dabei ebenso viele Aufgaben, wie es Produkte gibt, die von Unternehmen gefertigt werden.

Finden Sie zum Beispiel heraus, wie das Unternehmen CyFa-Tech.ch Manufacturing Solutions durch Automatisierung einen entscheidenden Wettbewerbsvorteil sichern konnte. Die Schweizer Firma ist spezialisiert für das CNC-Drehen, -Fräsen und -Messen. Es stellt Bauteile für andere Fertigungsprozesse her, speziell auch für die Automobilindustrie. CyFaTech ein HORST-Robotersystem ein, um das Be- und Entladen der CNC-Fräsmaschine zu managen, wodurch sich ihre Produktionsleistung verdoppelte und der Umsatz drastisch stieg. Der HORST-Roboter hat sich innerhalb von drei Monaten amortisiert.