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Kabel Wie Verbindungstechnik die hohen Anforderungen in der Robotik meistert

| Redakteur: Dipl.-Ing. (FH) Monika Zwettler

Roboter sind ein integraler Bestandteil komplexer Produktionsprozesse und kommen in fast allen Industriezweigen zum Einsatz. Sie müssen unter extremen Bedingungen zuverlässig arbeiten und präzise Bewegungsabläufe ausführen – und das millionenfach. Entsprechend sind auch die integrierten Leitungen, Komponenten und Kabelsysteme gefordert.

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(Bild: Lapp)

Für das Jahr 2012 verzeichnete die IFR (International Federation of Robotics) 160.000 verkaufte Industrieroboter. Dies war die zweithöchste, je erfasste Verkaufszahl und auch die Prognosen für die nächsten Jahre sind positiv. Zwischen 2014 und 2016 wird ein Wachstum von vier % in EMEA und Amerika sowie ein Wachstum von acht % in APAC erwartet. Die Hauptmärkte mit einem Anteil von 70 % sind Japan, Nordamerika, Deutschland, Südkorea und China. Zu den größten Abnehmern gehören die Automobilindustrie, die Elektronikindustrie, die Getränke- und Nahrungsmittelindustrie, die Metallverarbeitung sowie die Gummi-, Kunststoff- und Chemieindustrie.

Wachstumsmarkt Robotik

Für Lapp ist der Markt „Robotik“ ein strategischer Markt, wobei aus Sicht der Verbindungstechnik alle Anwendungen zur Robotik zählen, wo Energieketten samt Kabeln dreidimensional, also auf mindestens drei Achsen, bewegt werden. Treiber für das Wachstum der Robotik sieht Siegbert E. Lapp, Vorstand der Lapp Holding AG, in:

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  • der Globalisierung (Wettbewerb erfordert die Modernisierung von Produktionsanlagen),
  • Technologieentwicklungen (auch im Kontekt von Industrie 4.0) und
  • Produktinnovationen (beispielsweise durch neue Werkstoffe wie Carbon).

Zur zielgerichteten Bearbeitung vorwiegend des deutschen Marktes hat das Unternehmen mit Marktmanager Frank Rothermund einen Robotikspezialisten, der für die technische Anwendungskompetenz sorgt, die für die Kunden so wichtig ist. Für Lapp ist der Markt deshalb so interessant, weil gerade hier technisch anspruchsvolle neue Lösungen gefordert werden.

Forschung für neue Lösungen

In diesem Zusammenhang engagiert sich das Unternehmen auch in zwei Forschungsprojekten zum Thema Industrie 4.0. Das Projekt „Produktionsarbeit 4.0“, das gemeinsam mit dem Fraunhofer IAO durchgeführt wird, beschäftigt sich u.a. mit der Frage, wie die Zukunft für die Mitarbeiter in Produktionen aussehen wird. In der Smart Factory KL (wir berichteten) steht Lapp Pate für das Qaulitätsmodul, das zum Beispiel mit Etherline-FD-Cat-6a-Kabeln für die hochauflösenden Kameras ausgestattet ist.

Die Fragestellungen aus den Projekten passen strategisch sehr gut zum Geschäftsfeld Robotik: Industrie 4.0 befasst sich mit Lösungen der Fabrik der Zukunft; diese Veränderungen betreffen auch die Robotikindustrie: So können Roboter laut Siegbert E. Lapp in Zukunft nicht nur als autonome Arbeiter zum Schweißen oder Lackieren eingesetzt werden, sondern können auch direkt mit Menschen zusammenarbeiten – dies können herkömmliche Industrieroboter nicht in diesem Umfang leisten. Diese neuen Kollegen werden aus Sicherheitsgründen u.a. bei Berührung „weich“. Somit stellt das Thema „Robotik“ ein technisch anspruchsvolles Marktsegment dar.

Neue Märkte und Player

Hinzu kommen neue Einsatzbereiche und Player, die den Markt beeinflussen. Anfang des Jahres machte Google Schlagzeilen mit dem Kauf von neun Robotikfirmen und der Einstellung von renommierten Experten für Robotik und neuronale Netzwerke. „Marktexperten sehen eine ähnlich breite technologische Entwicklung sowie neue kommerzielle Marktpotenziale voraus wie beispielsweise bei der Umstellung von traditioneller auf digitale Fotografie. Zudem verlangt der wachsende Konsummarkt höhere Fertigungskapazitäten. Daneben erfordern die kürzere Lebensdauer von Produkten und eine wachsende Produktvielfalt flexible Automatisierungskonzepte“, so Siegbert E. Lapp. Einen Technologietrend sieht Lapp in der Erweiterung der Anwendungsbereiche von Robotern:

  • als Arbeiter,
  • als Kollege,
  • für die Logistik,
  • zur Überwachung,
  • für Erkundungen sowie
  • zur Erziehung und Unterhaltung.

Ein Beispiel für einen Produktionsriesen, der mit der Ankündigung, seine Produktion auf Roboter umzustellen, für Aufmerksamkeit sorgte, ist der taiwanische Auftragshersteller Foxconn, der unter anderem für die Produktion von Apples iPhones bekannt ist. Foxconn-Chef Terry Gou kündigte an, bis 2016 eine Million Roboter, sogenannte Foxbots, einsetzen zu wollen – bisher sollen erste 30.000 im Einsatz sein.

Flexibilität in jeder Hinsicht

Lapp erwartet, dass der Einsatz von Robotern auch für kleinere Betriebe und den Mittelstand zunehmend attraktiver wird, da diese kleiner, günstiger und flexibler, also schneller umprogrammierbar, werden. So soll sich der Einsatz von Robotern zunehmend auch bei kleineren Mengen unterschiedlicher Produkte lohnen. Roboter können außerdem helfen, die Arbeitsbedingungen und -qualität zu verbessern, indem sie gefährliche, langwierige und schmutzige Arbeiten übernehmen, die Menschen nicht leisten können oder die zu hohe Sicherheitsrisiken bergen.

Diese Systeme stellen eine große Herausforderung für die eingesetzten Komponenten wie Leitungen, Kabel und Verbindungselemente dar. Moderne Industrieroboter haben ausgeprägte Bewegungsabläufe mit extremen Biegewechsel- oder Rotationsbewegungen. Für Kabel bedeutet dies hohe Ansprüche an den Biegeradius und die Torsionsfähigkeit. Zudem ist der Platz im Inneren von Robotern sehr beschränkt, sodass häufig mehrere Kabel und Leitungen in einer so genannten Hybridleitung zusammengefasst werden müssen. „Gepaart mit den jeweiligen Zusatzanforderungen macht dies fast jeden Kundenauftrag zu einer Spezialanfertigung“, führt Siegbert E. Lapp aus.

Nachgefragt: Was sind die Anforderungen in der Robotik?

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