Cobots – oder auch kollaborierende Roboter – sind industrielle Roboter, die durch eine Vielzahl an Sicherheitsfunktionen und leichteres Design, in der Lage sind, in direkter Nachbarschaft mit ihren menschlichen Kollegen zu arbeiten.Kollaborative Roboter (kurz Cobots) sind Industrieroboter, die über eine Vielzahl an zusätzlichen Sicherheitsfunktionen verfügen. Außerdem sind sie leichter, kleiner und bewegen sich langsamer, um das Verletzungsrisiko für ihre menschlichen Kollegen zu senken.Sie ermöglichen die Integration von Automatisierungslösungen, die in vielen Fällen kleiner und günstiger sind, was besonders für kleine und mittelständige Unternehmen attraktiv ist, die bisher von Automatisierung abgesehen haben, weil ihnen finanzielle Mittel oder Expertise fehlten oder die bisherigen industriellen Roboter zu unflexibel für ihre Prozesse sind.Kollaborierende Roboter wurden entwickelt, um in direkter Nachbarschaft mit Menschen arbeiten zu können. Sie sollen einfach zu benutzen, zu integrieren und re-integrieren sein und sich schnell auszahlen. Nimmt man all diese Faktoren zusammen, ergibt sich das Bild eines Werkzeugs, das neue Möglichkeiten für Produktivität bietet.




Quelle: Universal Robots













Entwicklung und TrendDas Marktsegment der Cobots ist noch relativ neu und vergleichsweise klein: Erst 2005 wurde Universal Robots von drei Studenten aus Dänemark gegründet. Es war das erste Unternehmen das kollaborierende Roboter kommerziell nutzbar gemacht hat.Seitdem ist der Marktanteil dieser neuen Art von Roboter langsam, aber sicher gestiegen. Im World Robotics Report der International Federation of Robotics (kurz: IFR) vom September 2020, finden sich Informationen über die Neuinstallationen industrieller Roboter (siehe unten). Es fällt besonders auf, dass, obwohl traditionelle industrielle Roboter einen starken Rückgang im Jahr 2019 hinnehmen musste, während die Zahl neuer kollaborativer Roboter weiter wuchs.















Die Zukunft von Cobots sieht also gut aus. Auch andere Analysefirmen sagen dem kollaborativen Roboter Segment ein beträchtliches Wachstum voraus:Von 2018 bis 2025 sollen Cobots um 50% auf einen Marktwert von 12,4 Milliarden US Dollar wachsen (MarketsandMarkets)[i]Der Robotik Markt soll im nächsten Jahrzehnt insgesamt um 175% wachsen, der Großteil hiervon: Cobots (Loup Ventures Research)[ii]Bis 2025 sollen 34% aller industriellen Roboter Cobots sein, im Vergleich zu lediglich 3% im Jahr 2016 (Loup Ventures Research)[iii]Die Auswirkungen der COVID-19 Pandemie auf diese Zahlen, ist noch nicht ganz klar. Viele Hersteller von Robotern vermerken aber ein gesteigertes Interesse an ihren Produkten. Das bestätigt auch die Einschätzung der Accenture Stiftung in ihrer Technology Vision 2020[iv]: Roboter werden von verschiedenen Seiten als mögliche Lösung zu Problemen der Pandemie in Erwägung gezogen.Ein Beispiel ist der Einsatz eines UR3 Cobot bei der Entnahme von Rachenabstrichen zum Test auf COVID-19. Durch den Einsatz des Roboters kann man medizinisches Personal vor einer Ansteckung schützen und nimmt ihnen außerdem Arbeit ab.Unterschiede zu traditionellen IndustrieroboternKollaborative Roboter nutzen teilweise dieselbe Technologie wie ihre traditionellen, größeren Cousins (zum Beispiel Motoren und Gelenke). Allerdings werden diese Teile angepasst, denn in einem Cobot sind sie kleiner.Überhaupt sind Cobots kleiner und leichter als traditionelle industrielle Roboter und bewegen sich zumeist langsamer, um das Risiko von Verletzungen möglichst gering zu halten.Ähnlich sieht es bei der Software aus: kollaborierende Roboter zu programmieren ist einfacher als bei einem traditionellen industriellen Roboter. Manchmal ist es sogar möglich, einem Cobot eine neue Bewegung beizubringen, indem man ihn händisch durch den Bewegungsablauf führt.




Quelle: Technavio / Omron Automation Americas













Warum sollte man sich einen Cobot anschaffen?Kollaborative Roboter können Produktionen an Orte bringen, an denen die Anforderungen zur Senkung der Produktionskosten hoch sind. So können Transportzeiten reduziert werden, was wiederum eine schnellere, personalisierte Produktion ermöglicht.Dabei Cobots ersetzen Menschen nicht, sie komplementieren sie, indem sie ihren menschlichen Kollegen Aufgaben abnehmen, die dreckig, monoton oder gefährlich sind. Man kann kollaborative Roboter außerdem auf mobilen Plattformen montieren, sodass sie schnell von einem Einsatzort an einen anderen verlegt werden können. Auch die (Re-)Programmierung kann schnell vorgenommen werden und bedarf nicht mehr unbedingt der Hilfe eines Fachmanns.Insgesamt ermöglicht kollaborative Automation erhöhte Flexibilität, entlastet menschliche Arbeitskräfte, reduziert das Risiko von Verletzungen, und höhere Produktivität.SicherheitsbedenkenObwohl Cobots generell als schneller und sicherer zu integrieren gelten, als ihre großen Cousins, gibt es dennoch Punkte, die beachtet werden müssen.Zwar verfügen sie über eine Vielzahl an Sicherheitsfunktionen, dennoch sollte in jedem Fall eine Risikoanalyse durchgeführt werden. Auch wenn der Roboter selber die Sicherheitsstandards erfüllt, kann seine Umgebung oder Anwendung ein Risiko darstellen. Darum sollte in jedem Fall eine Risikoanalyse durchgeführt werden.Mithilfe der von der ISO speziell für Cobots aufgestellten Empfehlungen in ISO/TS 15066 kann man hier Lösungen finden, um Verletzungen vorzubeugen. Das Dokument beinhaltet eine Vielzahl an Anforderungen, durch deren Erfüllung eine sichere und effiziente Nutzung des Cobots sichergestellt werden kann. Vier Mechanismen sind besonders wichtig:Sicherheitsbewerteter, überwachter Stopp: Der Roboter wird über Sensoren informiert, wenn ein Mensch sich nähert und hält an.Handgeführte Bedienung: Nach einem überwachten Stopp ist ein Mitarbeiter in der Lage den Roboter von Hand zu führen.Geschwindigkeits- und Abstandsüberwachung: Roboter und Mensch können sich im selben Arbeitsbereich bewegen, je näher der Mensch dem Roboter kommt, desto langsamer bewegt der sich.Kraftbegrenzung: Der Roboter reduziert die Kraft, sobald ein Kontakt mit einem Menschen festgestellt wird.




Quelle: Ümit Yıldırım via Unsplash.com













FazitKollaborative Roboter – auch Cobots genannt – sind kleiner, leichter und langsamer als traditionelle Industrieroboter. Dafür können sie aber – auch dank einer Vielzahl zusätzlicher Sicherheitsfunktionen – in direkter Nachbarschaft und gemeinsam mit menschlichen Arbeitskräften agieren. Außerdem ist ihre Integration in vielen Fällen einfacher, günstiger und geht schneller von statten.Das hat sie in den letzten Jahren immer beliebter gemacht, was sich auch in verschiedenen Berichten widerspiegelt: Die Zahl der Cobots steigt ständig und es scheint, als mache die Corona-Pandemie sie nur noch beliebter, um zum Beispiel medizinisches Personal zu schützen.Trotz der erwähnten Sicherheitsfunktionen sollte aber immer eine Risikoanalyse durchgeführt werden, um sicher zu stellen, dass die Umgebung und die Objekte, mit denen der Roboter arbeitet, keine zusätzlichen Risiken kreiert.Wo soll es hingehen?Sie wollen mehr über Cobots erfahren? Lesen Sie sich unsere anderen Artikel durch:Traditionell vs. Kollaborativ: Unterschiede zwischen den großen und kleinen Cousins5 Vorteile von kollaborativen RoboternDie 7 wichtigsten Sicherheitsmechanismen im Umgang mit CobotsVerweise[i] Campbell, Joe (July 14, 2020): “Collaborative Robots and Lean Integrators Bring Automation to Small and Medium-Sized Entreprises”, https://www.roboticsbusinessreview.com/opinion/industrial-cobots-and-lean-integrators-bring-automation-to-small-and-medium-size-enterprises/.[ii] Murphy, Andre (June 5, 2017): “Industrial: Robotics Outlook 2025”, https://loupventures.com/industrial-robotics-outlook-2025/.[iii] Murphy, Andre (June 5, 2017): “Industrial: Robotics Outlook 2025”, https://loupventures.com/industrial-robotics-outlook-2025/.[iv] Accenture Stiftung (June 19, 2020): „Wert schöpfen und Werte leben in Zeiten von COVID-19“, https://www.accenture.com/de-de/insights/technology/tech-vision-coronavirus-trends.