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Cobots: der intelligente Roboter als Kollege

Mit Cobots wird die Fabrik zur smart factory. KUKA hat bereits 2014 mit dem LBR iiwa den weltweit ersten Cobot entwickelt. Er übernimmt Arbeitsschritte, die für den Menschen mühsam, monoton oder gefährlich sind. So optimiert der kollaborative Roboter die Prozesse und steigert die Produktivität.

Cobots vs. Robots: Was sind Cobots genau?

Cobots sind kollaborative oder kollaborierende Roboter, die ohne Schutzeinrichtungen im selben Arbeitsbereich mit Menschen zusammenarbeiten dürfen. Sensoren und Kameras am Cobot garantieren, dass der Roboter seine menschlichen Kollegen niemals verletzt. Herkömmliche Roboter in der Industrie benötigen dagegen Schutzzäune und andere Sicherheitsvorkehrungen.

Mensch-Roboter-Kollaboration: Sicherheit garantiert

Der Roboter ist jetzt eine Maschine, die der Mensch berühren und mit der er interagieren kann. Arbeiter und Cobots teilen gefahrlos denselben Arbeitsraum. Dadurch sparen sich Unternehmen teure Zuführsysteme und Produktionsflächen. Wo Mensch und Roboter zusammenarbeiten, werden konventionelle Sicherheitsvorkehrungen überflüssig. Bei unerwartetem Kontakt reduzieren kollaborierende Roboter zum Beispiel ihr Tempo und damit auch die kinetische Energie. Sonst übliche Zusatzkosten für Sicherheitstechnik und Schutzzäune entfallen somit. Wo kein Zaun Spielräume einengt, ist der Weg frei für neue, höchst effiziente und weit flexiblere Aufgaben: sei es als Work-Assistant in der Industrie, als Serviceroboter im öffentlichen Raum, als Pflegeroboter in klinischen Umgebungen oder als Helfer zu Hause.
Cobots in Industry
Cobots erleichtern die Ausführung von Detailarbeiten und führen auch hier zur Qualitätssteigerung.

KUKA Cobots: Einsatzgebiete in der Industrie

Gefährliche Über-Kopf-Arbeiten, monotone und sich wiederholende Abläufe oder penible Kleinstarbeiten: Cobots übernehmen diese Arbeitsschritte, entlasten die Mitarbeiter und liefern eine konstant hohe Qualität. Mit ihrer integrierten Sensorik ermöglichen die kollaborativen Roboter die Automatisierung kleinteiliger Montage-Aufgaben – sie montieren Automotive-Getriebe, setzen Gummipfropfen ein oder bearbeiten biegeschlaffe Teile.
Die menschlichen Kollegen können sich so auf andere Segmente ihrer Arbeit konzentrieren. Während der Cobot ein Teil bearbeitet, bereitet der Arbeiter bereits den kommenden Produktionsschritt vor. Die Roboter reagieren intelligent auf ihr Umfeld und bewegen sich eigenständig. Mensch-Roboter-Kollaboration (MRK) oder auch kollaborative Robotik nennt sich das. Intelligente Cobots erschließen neue Bereiche der Automatisierung: Sie beladen Maschinen oder Logistiksysteme, bauen selbst Roboter und vieles mehr.

Der KUKA LBR iiwa Cobot: KI in der Produktion

Bereits im Jahr 2014 legte KUKA mit dem LBR iiwa den Grundstein für eine neue Beziehung zwischen Mensch und Roboter in der Produktion 4.0. Als Komponente einer Smart Factory ist der LBR iiwa dank seiner sensitiven Technik in der Lage, von seinen menschlichen Kollegen zu lernen. Angebunden an eine Cloud und speziell programmiert kann dieser Cobot die Ergebnisse seiner Arbeit auch selbstständig dokumentieren, überprüfen und optimieren.

Cobots im Einsatz: Karosseriebau bei Ford mit vier LBR iiwa

Mensch und Cobot arbeiten bei Ford Hand in Hand. In dem Fall geht es darum, eine Dichtstoffnaht anzubringen – ein monotoner, anstrengender und schmutziger Arbeitsvorgang. Für Menschen eine unangenehme Arbeit, den kollaborierenden Roboter stört sie nicht: Der Werker programmiert den Roboter einmal per Handsteuerung. Danach führt der smarte Cobot den Bewegungsablauf selbständig aus – schnell, präzise und effizient. 
Cobots als Erfolgsfaktor: „Unsere Mitarbeiter können sich nun auf einen flüssigen Arbeitsablauf konzentrieren“, so Ford-Fertigungsingenieur Michael Koch.

LBR Med: kollaborativer Roboter für die Medizin

Gerade in der Medizintechnik ist präzise Arbeit ein Muss. Mit dem Cobot KUKA LBR Med haben Ärzte und Medizinpersonal einen zuverlässigen Kollegen an der Hand.

Der sensitive Sieben-Achs-Leichtbauroboter kann von der Diagnostik über die Behandlung bis hin zu chirurgischen Eingriffen eingesetzt werden. Er ist überall da, wo anstrengende, repetitive, ermüdende Tätigkeiten oder besondere Präzision erforderlich sind.


LBR Med
MRK in der Medizin: Der Roboter Sculptura kann Tumore gezielt bestrahlen.
Auch in der Rehabilitation setzen Pflegekräfte den Cobot ein. Der Reha-Roboter ROBERT® gewöhnt den Patienten nach Operationen wieder an Bewegungen und entlastet somit das Pflegepersonal körperlich und psychisch.
MRK in der Reha: Der Cobot bewegt das verletzte Bein und hilft so dem Patienten und den Pflegekräften.

Vorteile von Cobots in der Industrie

  • Icon: Effiziente Arbeitsteilung

    Effiziente Arbeitsteilung:

    Mensch und Roboter ergänzen sich perfekt. Während der Cobot anstrengende und monotone Tätigkeiten erledigt, bereitet der Arbeiter die nächsten Schritte vor, kontrolliert die Ergebnisse und organisiert den effizienten Ablauf.
  • Garantierte Sicherheit:

    Der kollaborierende Roboter erledigt sicher und schnell die Aufgaben, die für den Menschen gefährlich oder unangenehm sind. Auch Tätigkeiten, die eine hohe Konzentration auf lange Zeit erfordern, schafft ein Cobot ohne Fehler.
  • Maximale Automatisierung:

    Die intelligenten Roboter werden ideal miteinander vernetzt. Sie lernen, die Arbeitsschritte zusammen effizient zu erledigen. So funktioniert intelligente Fertigung mit den Cobots (smart production). 
  • Konstant hohe Qualität

    Hohe Fertigungsqualität:

    Ein Roboter arbeitet präzise, schnell und ohne Pause. Zusätzlich kann ein Cobot intelligent arbeiten und aufeinanderfolgende Arbeitsschritte lernen sowie optimieren. Das führt zu einer höheren Qualität der Produkte.

Industrie der Zukunft: Wie arbeiten Mensch und Roboter künftig zusammen?

Cobots spielen in der Industrie 4.0 eine Schlüsselrolle. Sie sind Allrounder für die moderne, vernetzte Produktion und Logistik, die Automatisierungslösungen mit Dienstleistungen und Datenbanken verbindet. Die rein roboterbetriebene Fabrik wird jedoch auch in der smart factory eine Illusion bleiben. Der Mensch wird weiterhin im Mittelpunkt stehen. Doch der Roboter wird den Menschen noch mehr entlasten und unterstützen.
Der Mensch kann seiner Arbeit effizienter, konzentrierter und vor allem ergonomischer nachgehen. Gerade in einer Gesellschaft, die immer älter wird, gewinnt dieser Aspekt mehr und mehr an Bedeutung. Immer weniger Beschäftigte werden zukünftig die gesamte Produktivleistung für die sozialen Systeme erwirtschaften müssen. Das stellt eine Herausforderung dar, die nur dadurch zu bewerkstelligen sein wird, dass die verfügbare Arbeitskraft produktiver eingesetzt wird als in allen Generationen vor ihnen.
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