Herausforderungen und Chancen, die sich für einen Hersteller von Präzisionsgetrieben durch die Marktentwicklung der kollaborativen Roboter ergeben.
Seit Jahrzehnten sind Standard-Industrieroboter in vielen Anwendungen unterschiedlichster Industrien etabliert. Diese aus Sicherheitsgründen nur in abgetrennten bzw. abgesicherten Bereichen eingesetzten Roboter werden seit einigen Jahren von sogenannten kollaborativen Robotern ergänzt und zum Teil auch ersetzt. Kollaborative Roboter, auch Cobots genannt, dürfen dank ihrer speziell angepassten Software, die meist in Kombination mit zusätzlichen Sensoren eingesetzt wird und den Cobot bei Kollision stoppt, ohne trennende Schutzgitter bzw. ohne Sicherheitsabstand zum Menschen und sogar in Zusammenarbeit mit Menschen arbeiten. Für diese neue Robotergeneration wurden in kurzer Zeit sehr viele neue Anwendungen erschlossen, und die laufenden Entwicklungen deuten darauf hin, dass dieser Trend weiterhin anhält.
Zurzeit prognostizieren alle Marktstudien langfristig wachsende Robotikmärkte, insbesondere für die Kleinrobotik und hier speziell für Cobots. Heute werden diese neuen Roboter häufig in Anwendungen der Fertigungsindustrie eingesetzt. Zum Teil übernehmen sie aber auch Arbeiten, die bisher Standard-Industrierobotern vorbehalten waren. Hier können unter anderem wirtschaftliche Gründe für den Einsatz ausschlaggebend sein, denn Cobots sind im Allgemeinen trotz ihrer zusätzlichen Sensorik kostengünstiger als Standard-Industrieroboter. Zu den häufigsten Cobot-Anwendungen zählen beispielsweise Sortier-, Handhabungs- und Montagearbeiten inklusive des Eindrehens von Schrauben und dergleichen, Be- und Entladen von Werkzeugmaschinen, manuelle Maschinenbedienung, Palettieren, Qualitätsprüfungen, einfache Laborarbeiten, Aufbringen von Klebstoffen, Schweißen, Entgraten und Polieren von Oberflächen bei definiertem Polierdruck. Die beschriebenen Anwendungen erklären das in vielen Marktstudien beschriebene, enorme Potenzial der kollaborativen Roboter. Dies gilt hauptsächlich für die fertigungsintensiven asiatischen Länder, allen voran China.
Als weiteres Wachstumsfeld etabliert sich zunehmend die Medizintechnik, wo Chirurgen von kollaborierenden Robotern bei feinmotorisch anspruchsvollen Arbeiten unterstützt werden können. So werden zum Beispiel mehrarmige Operationsroboter in der minimal invasiven Chirurgie mit insgesamt bis zu 34 rotatorischen Achsen und einigen zusätzlichen Linearachsen eingesetzt, um die Chirurgen bei ihrer anspruchsvollen Arbeit zu unterstützen beziehungsweise um einige Operationstechniken überhaupt erst zu ermöglichen. Zusätzlich gibt es den Trend, minimal invasive Operationen mittels mehrerer individuell am Operationstisch platzierter und synchron gesteuerter Cobots durchzuführen. Auch durch die in naher Zukunft erwartete Erschließung neuer Anwendungen wie etwa Servicearbeiten in Hotels, Krankenhäusern, Alten- und Pflegeheimen wird ein weiterhin steigender Bedarf an kollaborativen Robotern erwartet.
Die beschriebene Marktentwicklung hat in den letzten Jahren generell und insbesondere in den Jahren 2017 und 2018 zu einer kurzfristigen und sehr starken Steigerung der Nachfrage nach Robotergetrieben und so zu entsprechend verlängerten Lieferzeiten geführt. Zur Reduzierung der Lieferzeiten und in Erwartung weiterhin steigender Bedarfe hat der japanische Präzisionsgetriebehersteller Harmonic Drive Systems Inc. mit seinen Tochterfirmen, der Harmonic Drive SE in Deutschland und der Harmonic Drive LLC in den USA, frühzeitig auf diese Entwicklung reagiert und in allen drei Produktionsstätten zusätzliche Fertigungskapazitäten für ihre Wellgetriebe, Abtriebslager und Servoantriebe geschaffen. Von 2017 bis 2019 wurden die Fertigungskapazitäten in den genannten Werken in Summe verdoppelt. Mit diesen Investitionen hat der Weltmarktführer für Wellgetriebe, der zusätzlich auch Präzisions-Planetengetriebe und Präzisions-Servoantriebe fertigt, sein Vertrauen in die zukünftige Entwicklung der Roboterindustrie und die eigene Position im Bereich der Wellgetriebe eindrucksvoll unterstrichen.
Weltweit setzen alle namhaften und global tätigen Roboterhersteller in ihren „kleinen“ Robotern und Cobots vorwiegend Harmonic Drive® Wellgetriebe ein. Entscheidend dafür sind neben Kriterien wie Produktqualität, jahrzehntelanger Erfahrung in der Fertigung von Wellgetrieben und der Option zur Belieferung aus Fertigungsstätten auf mehreren Kontinenten auch die Beratung durch qualifizierte und erfahrene Mitarbeiter. Sie beginnt bei der Auswahl der für die jeweilige Achse am besten geeigneten Bauversion (Getriebe-Einbausatz oder ein Produkt mit integriertem Abtriebslager) sowie der Getriebebaureihe und erstreckt sich über die Auslegung des Getriebes und des Motors bis hin zu Fragen der konstruktiven Einbindung und Montage im Roboterarm.
