So finden Sie die passende Low-Cost-Robotic-Lösung

Ein Rückblick: 29. März 1978 im ZDF. Die Band Kraftwerk betritt die Bühne. Und präsentiert ihre neue Single "Die Roboter". Ein Ausblick in eine Automationszukunft, die heute von der Realität eingeholt ist. Der weltweite Bestand an Robotern hat 2022 laut der International Federation of Robotics (IFR) einen neuen Rekord erreicht: 3,5 Millionen. Der Wert: geschätzte 15,7 Milliarden US-Dollar. Zu den Pionieren der Roboter-Ära zählt dabei die Automobilindustrie. Hier übernehmen mittlerweile rund eine Million unermüd­liche Helfer von Herstellern wie Kuka oder Fanuc das Schweißen von Karosserieteilen und das Einsetzen von Fenstern.

Doch auch immer mehr kleine und mittel­ständische Unternehmen (KMU) werden beim Thema Automation hellhörig – getrieben durch Arbeitskräftemangel und steigenden Wettbewerbsdruck. Ihnen kommt ein aktueller Trend zugute: die Low-Cost-Robotic. Automatisierungs-Lösungen, erhältlich zu einem Bruchteil des Preises. So leicht zu bedienen wie ein Computerspiel.

Low-Cost-Roboter ermöglichen einfache und günstige Automation

Hohe Kosten waren in der Vergangenheit für viele KMU ein Grund, auf Automation zu verzichten. Denn Industrieroboter kosten inklusive Steuerung, Software und Lizenzen schnell über 100.000 Euro. Dabei sind sie für simple Automationsaufgaben überdimensioniert. Denn wenn ein Roboter lediglich 100 Gramm leichte Rohlinge in eine CNC-Maschine einlegen soll, muss er dafür nicht aus teurem Gusseisen gefertigt, robust wie eine Stahlwand sein und 100 Kilogramm in die Luft heben können. Auch eine Präzision im Mikromillimeterbereich wäre übertrieben. KMU würden für Leistungen bezahlen, die sie niemals benötigen. Hier mischen Low-Cost-Roboter die Karten neu.

Eines der größten Sparpotenziale entsteht durch den Einsatz neuer Technologien. So existieren mittlerweile Modelle, die nicht aus Gusseisen, sondern fast vollständig aus Kunststoff gefertigt sind und an den bewegten Stellen aus Hochleistungs-Polymeren, angereichert mit Fasern und Füllstoffen, daher besonders robust, langlebig und leicht. Zudem sind sie wartungsfrei, da dank integrierter Festschmierstoffe keinerlei Schmierung notwendig ist. Modelle, die im Vergleich zu Industrierobotern bis zu achtmal günstiger sind. So sind beispielsweise beim Motion-Plastics-Spezialisten Igus Gelenkarmroboter mit sechs Freiheitsgraden für 4.970 Euro erhältlich. Entsprechend risikoarm ist der Einstieg in die Experimentierfreude bei vielen Betrieben.

Schnell ist der Return-on-Invest erreicht; in der Regel in sechs bis zwölf Monaten - vor einigen Jahren noch undenkbar und die Voraussetzung für einen flächendeckenden Roll-out der Low-Cost-Technologie im Mittelstand und darüber hinaus.

Für ein stabiles Fundament: Vor dem Kauf die Anwendung analysieren

Doch wie finden Betriebe die passende Low-Cost-Automation? Zunächst müssen sie einige Parameter ihrer Anwendung bestimmen. Wie soll der Roboter ein Produkt aufnehmen? Mit einem elektrischen oder mit einem Vakuumgreifer? Welches Gewicht soll er tragen können? Welche Geschwindigkeit erreichen? Und welche Wiederholgenauigkeit? Mit Antworten auf diesen Fragen können Betriebe die passende LCA-Technik auswählen.

Für simple Automationsaufgaben, etwa das Beladen einer CNC-Maschine, eignet sich beispielsweise der Rebel von Igus – ein 6-Achs-Gelenkarmroboter mit einer Reichweite von rund 660 Millimetern, einer Tragfähigkeit von zwei Kilogramm, einer Wiederholgenauigkeit von einem Millimeter und einer Geschwindigkeit von 250 mm/s. Zum Einsatz kommt der Cobot bei Aufgaben, bei denen eine Automation vor einigen Jahren noch unwirtschaftlich war – etwa als ­Becher-Anreicher eines Kaffeeautomaten. Der Einstiegspreis ist niedrig, der Wartungsbedarf gering, der Energieverbrauch dank des Eigengewichts von nur acht Kilogramm minimal, der Return-on-Invest somit schnell erreicht.

Im Einsatz gibt es gibt natürlich Grenzen. So eignet sich das Modell nicht für Anwendungen, die Präzision im 0,01 mm Bereich benötigen. Eine Einschränkung, die es vor dem Kauf zu berücksichtigen gilt.

Der Schlüssel zum Erfolg: One-Stop-Shopping und Test-before-Invest

In Ordnung, der Preis ist heiß. Doch nicht nur hohe Hardwarekosten schreckten viele KMU bislang ab, in die Automations-Ära einzusteigen, sondern auch die Komplexität bei der Konfiguration der Systeme und ihre Integration. So mussten Interessierte in der Vergangenheit oft Komponenten mehrerer Hersteller zu heterogenen Lösungen zusammensetzen. Immer mit zeitaufwendigen Reibungsverlusten und der Gefahr, dass Produkte am Ende inkompatibel sind und einen fehlerhaften Betrieb verursachen.

Empfehlenswert ist es daher, nach einem One-Stop-Shopping-Anbieter für Low-Cost-Automation zu suchen. Mittlerweile existieren Online-Plattformen, auf denen mehrere Hersteller ihre Kompetenzen und Produkte bündeln. Unter ihnen der Online-Marktplatz RBTX.com. Zu finden sind auf dieser Plattform nicht nur die elektro-mechanischen Grundgerüste – etwa kartesische Roboter, Gelenkarmroboter oder Deltaroboter. Sondern auch Vision-Systeme, Greifer, GUIs, Power Electronics, Motoren, Sensoren und Steuerungen.

Der Clou: Ingenieure haben alle Komponenten bereits kombiniert und getestet. Dadurch ist ein reibungsloses Zusammenspiel gewährleistet. Für eine schnelle und intuitive Konfiguration steht RBTX­perience zur Verfügung, eine Software, mit der Kunden mithilfe von 3D-Modellen Komponenten wie Maschinengestelle, Roboter, Greifer, Kameras und Förderbänder per Drag-and-Drop zusammenstellen können. Immer mit Kompatibilitätsgarantie und Live-Preis.

Als Inspirationsquelle zum sofortigen Nachmachen finden sich online zudem über 400 Low-Cost-Lösungen mit Preisangabe und aufgelisteter Stückliste direkt zum Nachbauen – davon 95 Prozent mit einem Investitionsvolumen von unter 12.000 Euro. Und auch die RBTXperten unterstützen bei der Konzeption von Automationslösungen. In einem Remote-Termin erhalten die Interessenten eine Beratung zu ihrer geplanten Automatisierung und am Ende ein Angebot mit Festpreis.

Programmierung des Roboters so einfach wie ein Computerspiel

Die Programmierung von Robotern war früher oft eine Mammutaufgabe. Die IFR bestätigt: Programmierung und Integration machen bis zu 70 Prozent der Kosten einer Roboteranwendung aus. Viele am Markt verfügbaren Steuerungen sind so komplex, dass vor den ersten eigenen Programmen wochenlange Kurse notwendig sind. Für viele Betriebe ohne Know-how und mit begrenzten personellen Ressourcen das K.O.-Kriterium. Entsprechend wichtig ist es, beim Kauf von LCA nicht nur auf die Hardwarekosten zu achten, sondern auch auf das Programmierkonzept.

Eine Lösung, die bei vielen KMU offene Türen einrennt: No-Code-Technologie. So gibt es mittlerweile Hersteller wie igus, die kostenlose und lizenzfreie Software anbieten, welche die Programmierung so einfach wie Computerspielen macht. Herzstück sind oft digitale Zwillinge des Roboters. Mit wenigen Klicks können Anwender am 3D-Modell Bewegungsbahnen festlegen, die der echte Roboter schließlich ausführt. Innerhalb weniger Minuten sind Programme fertig. Und die Systeme bereit für den Einsatz – und das zu Preisen, bei denen sich die Investitionen bereits nach wenigen Monaten amortisiert hat.

Autor: Alexander Mühlens, Leiter Geschäftsbereich Automatisierungstechnik und Robotik