Kollaborative Roboter vs. menschliche Arbeiter: Wer ist effizienter?

Die Kernmotivation hinter technologischen Fortschritten ist der Wunsch, Werkzeuge zu schaffen, die unsere Effektivität als Arbeiter und damit unser Geschäft insgesamt verbessern. Mit fortschreitender Technologie erweitern sich die Grenzen des vermeintlich Möglichen und zwingen Arbeitgeber, einst als unveränderlich geltete Praktiken ständig zu überdenken. Wenige Bereiche haben dieses Konzept so treffend angewendet wie die Robotik. Industrieroboter verbessern sich kontinuierlich und integrieren sich in Funktionen, die vor wenigen Jahrzehnten kaum vorstellbar waren. Das Aufkommen kollaborativer Roboter, die neben und manchmal direkt mit Menschen arbeiten sollen, hat neue Dimensionen in der Roboter-Arbeiter-Dynamik eröffnet und wirft die Frage auf: Haben Cobots den Menschen in puncto Effizienz überholt? Die Antwort ist komplexer, als man denkt.

Was ist ein kollaborativer Roboter?

Ein kollaborativer Roboter (kurz „Cobot“) ist ein Roboter, der für die direkte Interaktion zwischen Mensch und Roboter in einem gemeinsamen Arbeitsbereich oder in unmittelbarer Nähe zueinander konzipiert ist. Der erste Cobot wurde 1996 als „Gerät und Verfahren für die direkte physische Interaktion zwischen einer Person und einem computergesteuerten Manipulator“ patentiert. Von dort wuchs das Feld exponentiell: Kuka Robotics brachte 2004 seine erste Cobot-Serie auf den Markt, Universal Robots folgte 2008. 2015 stellte Universal Robots das UR3-Modell vor, einen leichten Cobot speziell für Tischanwendungen.

Der Bedarf an Cobots entstand aus dem Wunsch nach vielseitigeren Robotern als traditionellen Industrierobotern. Letztere, in modernem Sinne seit den 1950er Jahren existent, arbeiten vollautonom und teilen keinen Arbeitsraum mit Menschen. Sie übernehmen Aufgaben wie Schweißen, Lackieren, Montage, Demontage u. a. Da sie nicht in unmittelbarer Nähe zu Menschen arbeiten, operieren Industrieroboter mit hohen Geschwindigkeiten, während Cobots mit überschaubaren Geschwindigkeiten arbeiten und über integrierte Kraftbegrenzung für die Sicherheit der umstehenden Arbeiter verfügen.

Wie arbeitet ein kollaborativer Roboter im Verhältnis zu Arbeitern?

Die IFR (International Federation of Robotics) definiert vier Kollaborationsstufen zwischen Cobots und Arbeitern:

• Koexistenz: Mensch und Roboter arbeiten nebeneinander ohne Zaun, aber ohne gemeinsamen Arbeitsraum
• Sequentielle Kollaboration: Mensch und Roboter sind im gemeinsamen Arbeitsraum aktiv, aber ihre Bewegungen sind sequentiell; sie bearbeiten ein Teil nicht gleichzeitig.
• Kooperation: Mensch und Roboter arbeiten gleichzeitig am gleichen Teil, beide in Bewegung.
• Reaktive Kollaboration: Der Roboter reagiert in Echtzeit auf die Bewegung des menschlichen Arbeiters.

Während alle vier Stufen heute Anwendung finden, fallen die meisten kollaborativen Anwendungen in der modernen Industrie unter „Koexistenz“ und „Sequentielle Kollaboration“.

Cobot vs. Arbeiter

Bei der Bewertung der Effizienz eines Cobots im Vergleich zu einem menschlichen Arbeiter gibt es viele Vor- und Nachteile zu berücksichtigen. Oberflächlich betrachtet haben Cobots den offensichtlichen Vorteil, dass sie schlicht nicht die Bedürfnisse von Menschen haben. Sie ermüden nicht, verletzen sich nicht, machen weniger Fehler und halten das gleiche Arbeitstempo über die gesamte Schicht. Sie können repetitive Aufgaben in hoher Geschwindigkeit ausführen, ohne sich zu verletzen. Zudem sind Cobots nicht auf eine Standardarbeitswoche beschränkt – sie können 24/7 ohne Krankheitstage oder Urlaub laufen. Darüber hinaus können sie potenziell gefährliche oder schädliche Arbeiten schnell erledigen, für die ein Mensch langsamer arbeiten müsste, um ernsthafte Risiken zu vermeiden.

Das sind alles großartige Vorteile, die auf den ersten Blick ins Auge springen. Es würde scheinen, Cobots seien die narrensichere Wahl, oder? Noch nicht so schnell. Unter der Oberfläche sind Cobots, so beeindruckend sie auch sein mögen, immer noch kollaborative Roboter. Sie benötigen Programmierung – und zwar reichlich –, um sich nahtlos in das System Ihres Unternehmens einzufügen. Viel Arbeitskraft Ihres Unternehmens wird für Fehlersuche und Integration in den Workflow benötigt. Zusätzlich zum „Training“ Ihres Cobots müssen Sie auch Ihre eigenen Mitarbeiter im Umgang mit dem Cobot schulen, um Sicherheit und Synergie zu gewährleisten. Sie haben vielleicht Mitarbeiter, die mit den bisherigen Abläufen äußerst vertraut und effizient waren – deren Effizienz wird für eine Weile sinken, während sie eine neue Routine mit dem Cobot finden. Die versteckten Kosten, obwohl nicht unüberwindbar, sind Grund genug, die Entscheidung ernsthaft zu prüfen.

Insgesamt sind die Vorteile eines kollaborativen Roboters enorm, und ihre Grenzen sind noch nicht erreicht; jedoch ist die Wahl des richtigen Cobots für Ihre Bedürfnisse und einer, der sich gut in Ihr Unternehmen integriert, von größter Bedeutung – andernfalls besteht die Gefahr, dass Sie nicht mit maximaler Effizienz arbeiten. Um besser zu verstehen, welcher kollaborative Roboter Ihrem Unternehmen am besten passt, und um mehr über die sichere Installation und Programmierung Ihres Cobots zu erfahren, wenden Sie sich noch heute an JHFoster.

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