Das letzte Jahr erwies sich als eine wahre Achterbahnfahrt der Subversion und Entwicklung, die in einigen Bereichen zu einem Anstieg der Robotik-Einsatzrate und in anderen zu einem Rückgang führte. Dennoch zeichnet es ein Bild des anhaltenden Wachstums der Robotik in der Zukunft.
Die Fakten belegen, dass 2020 ein außergewöhnlich turbulentes und herausforderndes Jahr war, das nicht nur von der beispiellosen Zerstörung durch die COVID-19-Pandemie und ihren damit verbundenen wirtschaftlichen Auswirkungen geprägt war, sondern auch von der Unsicherheit, die Wahljahre oft begleitet, da Unternehmen bei wichtigen Entscheidungen den Atem anhalten, bis das politische Umfeld, mit dem sie sich in den nächsten vier Jahren auseinandersetzen müssen, klarer wird. So hat eine aktuelle Umfrage von Automation World zur Roboterakzeptanz ergeben, dass einige vertikale Branchen aufgrund der Notwendigkeit, soziale Distanz zu wahren, die Lieferkette neu zu unterstützen und den Durchsatz zu erhöhen, ein enormes Wachstum im Bereich der Robotik verzeichneten, während andere glauben, dass die Investitionen stagnierten, weil die Nachfrage nach ihren Produkten sank und ihre Entscheidungsprozesse durch politische und wirtschaftliche Unsicherheiten gelähmt waren.
Dennoch herrscht angesichts der turbulenten Dynamik des vergangenen Jahres unter den Roboterlieferanten allgemeiner Konsens – und die meisten dieser Ergebnisse werden durch unsere Umfragedaten bestätigt –, dass in ihrem Bereich weiterhin starkes Wachstum erwartet wird und die Einführung von Robotern in naher Zukunft weiter zunehmen dürfte.
Wie kollaborative Roboter (Cobots) könnten auch mobile Roboter das Wachstum beschleunigen, da viele Roboter nicht mehr nur in festen Anwendungen, sondern auch in flexibleren Robotersystemen eingesetzt werden. 44,9 % der Befragten gaben an, dass Roboter in ihren Montage- und Fertigungsanlagen bereits fester Bestandteil ihrer Betriebsabläufe sind. 34,9 % der Roboterbesitzer nutzen kollaborative Roboter (Cobots), während die restlichen 65,1 % ausschließlich Industrieroboter einsetzen.
Es gibt einige Vorbehalte. Die für diesen Artikel befragten Roboteranbieter stimmen darin überein, dass die Umfrageergebnisse mit ihren allgemeinen Einschätzungen übereinstimmen. Sie stellten jedoch fest, dass die Einführung in einigen Branchen deutlich weiter fortgeschritten ist als in anderen.
Insbesondere in der Automobilindustrie beispielsweise ist die Robotik sehr weit verbreitet, und die Automatisierung wurde schon lange vor vielen anderen Branchen erreicht. Mark Joppru, Vizepräsident für Verbraucher- und Servicerobotik bei ABB, erklärte, dies liege nicht nur an den hohen Investitionsmöglichkeiten der Automobilindustrie, sondern auch an der starren und standardisierten Struktur der Automobilproduktion, die durch stationäre Robotertechnologie erreicht werden könne.
Aus demselben Grund hat auch die Verpackungsindustrie einen zunehmenden Automatisierungsgrad erreicht, obwohl viele Verpackungsmaschinen, die Produkte entlang der Linie transportieren, in den Augen mancher nicht robotergerecht sind. Dennoch werden Roboterarme in den letzten Jahren häufig eingesetzt, teilweise auf mobilen Wagen, am Anfang und Ende der Verpackungslinie, wo sie Materialhandhabungsaufgaben wie Be- und Entladen sowie Palettieren übernehmen. Gerade in diesen Endanwendungen dürfte die Weiterentwicklung der Robotik im Verpackungsbereich zu einer stärkeren Entwicklung führen.
Gleichzeitig haben kleine Fertigungsbetriebe und Auftragsfertiger – deren Produktionsumgebungen mit hoher Produktvielfalt und geringem Volumen (HMLV) oft mehr Flexibilität erfordern – noch einen langen Weg vor sich, was die Einführung von Robotern angeht. Laut Joe Campbell, Senior Manager der Anwendungsentwicklung bei Universal Robots, sind sie die Hauptquelle der nächsten Einführungswelle. Campbell geht sogar davon aus, dass die bisherige Gesamteinführungsrate sogar noch unter den in unserer Umfrage ermittelten 44,9 % liegen könnte, da seiner Ansicht nach viele kleine und mittlere Unternehmen (KMU), die von seinem Unternehmen betreut werden, leicht übersehen werden und im Grunde noch unsichtbar sind, wie Branchenverbände, Branchenumfragen und andere Daten zeigen.
„Ein großer Teil des Marktes wird von der Automatisierungsbranche nicht vollständig abgedeckt. Wir werden weiterhin jede Woche mehr KMU finden, deren Automatisierungsgrad, wenn überhaupt, sehr gering ist. Sie verfügen nicht über Roboter, was ein großes Problem für den zukünftigen Wachstumsbereich darstellt“, sagte Campbell. „Viele Umfragen des Verbands und anderer Verlage erreichen diese Personen möglicherweise nicht. Sie nehmen nicht an Messen teil. Ich weiß nicht, wie viele automatisierte Publikationen sie sich ansehen, aber diese kleinen Unternehmen haben Wachstumspotenzial.“
Die Automobilherstellung ist eine der vertikalen Branchen. Während der COVID-19-Pandemie und des damit verbundenen Lockdowns ist die Nachfrage stark zurückgegangen, was den Einsatz von Robotern eher verlangsamt als beschleunigt hat. Der COVID-19-Effekt: Obwohl viele glauben, dass COVID-19 den Einsatz von Robotern beschleunigen wird, war eine der größten Überraschungen unserer Umfrage, dass 75,6 % der Befragten angaben, die Pandemie habe sie nicht dazu veranlasst, neue Roboter für ihre Anlagen anzuschaffen. Darüber hinaus kauften 80 % derjenigen, die sich aufgrund der Pandemie Roboter anschafften, fünf oder weniger.
Wie einige Anbieter betonten, bedeuten diese Ergebnisse natürlich nicht, dass COVID-19 die Einführung von Robotik gänzlich negativ beeinflusst hat. Im Gegenteil: Das Ausmaß, in dem die Pandemie die Robotik beschleunigt, variiert je nach Branche und Anwendung stark. In einigen Fällen kauften Hersteller 2020 tatsächlich neue Roboter, was möglicherweise auf andere, indirekt mit COVID-19 verbundene Faktoren zurückzuführen ist, wie etwa die Notwendigkeit, den Nachfrageschub zu steigern oder den Durchsatz vertikaler Branchen, die den Arbeitskräftebedarf schnell decken, zu erhöhen. Die Unterbrechung der Lieferkette erzwingt einen Rückfluss in diesem Bereich.
Scott Marsic, leitender Projektmanager bei Epson Robotics, wies beispielsweise darauf hin, dass sein Unternehmen inmitten der steigenden Nachfrage nach persönlicher Schutzausrüstung (PSA) einen sprunghaften Anstieg verzeichnet habe. Marsic betonte, dass das Hauptinteresse an Robotern in diesen Branchen auf die Produktionssteigerung gerichtet sei, anstatt Roboter zur Produktionsaufteilung einzusetzen, um soziale Distanzierung zu gewährleisten. Gleichzeitig habe die Automobilindustrie zwar eine gute Automatisierung erreicht und sei eine typische Quelle für neue Roboterkäufe, doch die Lockdowns hätten den Transportbedarf exponentiell reduziert, sodass die Nachfrage zurückgegangen sei. Infolgedessen hätten diese Unternehmen große Investitionsausgaben zurückgestellt.
„In den letzten zehn Monaten ist mein Auto etwa 3.200 Kilometer gefahren. Ich habe weder Öl gewechselt noch neue Reifen gekauft“, sagte Marsic. „Meine Nachfrage ist gesunken. Die Automobilindustrie wird diesem Beispiel folgen. Wenn es keine Nachfrage nach Autoteilen gibt, wird sie nicht in mehr Automatisierung investieren. Andererseits wird die steigende Nachfrage in Bereichen wie medizinischer Ausrüstung, Pharmazeutika und sogar Konsumverpackungen steigen, und genau dort werden Roboter verkauft.“
Melonee Wise, CEO von Fetch Robotics, erklärte, dass aus ähnlichen Gründen der Einsatz von Robotern in der Logistik und im Lagerbereich zugenommen habe. Da immer mehr Privatkunden eine Vielzahl von Waren online bestellen, sei die Nachfrage stark gestiegen.
Zum Thema Robotereinsatz zur Einhaltung der Abstandsregeln fiel die Reaktion der Befragten insgesamt eher schwach aus: Nur 16,2 % gaben an, dass dies ein ausschlaggebender Faktor für ihre Entscheidung zur Anschaffung eines neuen Roboters war. Wichtigere Gründe für die Anschaffung von Robotern sind die Senkung der Arbeitskosten um 62,2 %, die Steigerung der Produktionskapazität um 54,1 % und die Lösung des Problems, dass weniger als 37,8 % der Arbeitskräfte zur Verfügung stehen.
Damit verbunden ist, dass von denjenigen, die als Reaktion auf COVID-19 Roboter kauften, 45 % kollaborative Roboter kauften, während die restlichen 55 % sich für Industrieroboter entschieden. Da kollaborative Roboter oft als die beste Roboterlösung für Social Distancing gelten, da sie flexibel mit Menschen zusammenarbeiten können, wenn es darum geht, Linien oder Arbeitseinheiten zu trennen, könnten sie unter denjenigen, die auf die Pandemie reagieren, eine geringere Akzeptanz als erwartet haben. Darüber hinaus wird betont, dass die Bedenken hinsichtlich Arbeitskosten und Verfügbarkeit, Qualität und Durchsatz größer sind.
Kleinere Fertigungsbetriebe und Auftragsfertiger in Bereichen mit hoher Produktvielfalt und geringem Produktionsvolumen könnten die nächste Wachstumsfront in der Robotik darstellen, insbesondere bei kollaborativen Robotern (Cobots), die aufgrund ihrer Flexibilität beliebt sind. Prognose der zukünftigen Nutzung: Die Erwartungen der Roboterlieferanten sind optimistisch. Viele gehen davon aus, dass nach dem Ende der Wahlen und der zunehmenden Versorgung mit COVID-19-Impfstoffen in Branchen, in denen Marktturbulenzen die Roboternutzung verlangsamt haben, die Nachfrage wieder stark ansteigen wird. Gleichzeitig wird erwartet, dass sich die Branchen, die Wachstum verzeichneten, schneller weiterentwickeln werden.
Als mögliche Warnung vor hohen Erwartungen der Anbieter fallen unsere Umfrageergebnisse etwas gemäßigt aus: Knapp weniger als ein Viertel der Befragten gab an, im nächsten Jahr Roboter anschaffen zu wollen. Von diesen Befragten planen 56,5 % die Anschaffung kollaborativer Roboter und 43,5 % die Anschaffung typischer Industrieroboter.
Einige Anbieter gaben jedoch an, dass die deutlich niedrigeren Erwartungen in den Umfrageergebnissen irreführend sein könnten. So geht Wise beispielsweise davon aus, dass viele Befragte, die im nächsten Jahr keine weiteren Roboter einsetzen wollen, möglicherweise bereits Projekte in Arbeit haben, da die Installation eines herkömmlichen stationären Robotersystems manchmal neun bis 15 Monate dauert. Joppru wies zudem darauf hin, dass zwar nur 23 % der Befragten eine Aufstockung der Roboter planen, manche aber deutlich mehr, was ein deutliches Branchenwachstum bedeute.
Als Kauffaktoren für bestimmte Roboter nannten 52,8 % die Benutzerfreundlichkeit, 52,6 % die Roboterarm- und Werkzeugoption und nur 38,5 % spezifische Kollaborationsfunktionen. Dieses Ergebnis deutet darauf hin, dass die zunehmende Präferenz der Endnutzer für kollaborative Roboter eher auf Flexibilität als auf die kollaborative Sicherheitsfunktion selbst zurückzuführen ist.
Dies spiegelt sich deutlich im HMLV-Bereich wider. Einerseits stehen Hersteller vor den Herausforderungen hoher Arbeitskosten und Arbeitskräftemangel. Andererseits ist der Produktlebenszyklus kurz, was schnelle Umstellungen und eine erhöhte Produktionsvariabilität erfordert. Doug Burnside, Vice President für Vertrieb und Marketing bei Yaskawa-Motoman für Nordamerika, betonte, dass der Einsatz manueller Arbeit aufgrund der natürlichen Anpassungsfähigkeit des Menschen die Bewältigung des Paradoxons der schnellen Umstellung tatsächlich einfacher mache. Erst mit der Einführung der Automatisierung werde dieser Prozess anspruchsvoller. Eine erhöhte Flexibilität durch die Integration von Vision, künstlicher Intelligenz und vielfältigeren und modulareren Werkzeugoptionen könne jedoch helfen, diese Herausforderungen zu meistern.
Auch anderswo könnten Roboter in bestimmten Bereichen nützlich sein, werden dort aber noch nicht eingesetzt. Laut Joppru hat ABB bereits erste Gespräche mit der Öl- und Gasindustrie über die Integration neuer Roboter in ihre Feldarbeiten geführt, die Umsetzung dieser Projekte könnte jedoch noch mehrere Jahre dauern.
„Im Öl- und Gassektor finden noch viele manuelle Prozesse statt. Drei Leute greifen ein Rohr, ketten es um, greifen ein neues Rohr und schließen es an, um weitere sechs Meter zu bohren“, sagte Joppru. „Könnten wir Roboterarme zur Automatisierung einsetzen, um langweilige, schmutzige und gefährliche Arbeiten zu vermeiden? Dies ist ein Beispiel. Wir haben mit Kunden darüber gesprochen, dass dies ein neues Marktsegment für Roboter ist, konnten es aber bisher nicht erschließen.“
Vor diesem Hintergrund bleibt auch dann noch viel Raum für zukünftige Erweiterungen, wenn Verarbeitungsbetriebe, Auftragsfertiger sowie kleine und mittlere Unternehmen wie die größten Automobilhersteller mit Robotern vollgestopft werden.
Veröffentlichungszeit: 27. August 2021
