Industrierobotik Grundlagen: Einsteiger-Guide zur Automatisierung

Intelligente, physisch verkörperte Maschinen – Roboter durchdringen zunehmend alle Bereiche unserer Welt.

In den 1960er-Jahren stellte das Silicon-Valley-Unternehmen SRI International den ersten mobilen, wahrnehmungsfähigen Roboter vor: Shakey. Er konnte sich in komplexen Umgebungen orientieren, war jedoch noch unbeholfen und langsam. Dennoch setzte er Maßstäbe für die nachfolgende, bahnbrechende Entwicklung der Industrierobotik.

Bessere Algorithmen und leistungsstärkere Prozessoren machen Roboter heute effizienter denn je. Dadurch werden viele mühsame, gefährliche, monotone oder sich wiederholende Tätigkeiten von robotischen Systemen übernommen.

Aber worum geht es bei der Industrierobotik eigentlich? Lesen Sie weiter für einen Einsteiger-Guide.

Was sind Industrieroboter?

Industrieroboter sind programmierbare mechanische Geräte, die Menschen bei wiederholenden oder gefährlichen Aufgaben mit höchster Präzision ersetzen.

Zu ihren Komponenten zählen Kabel, Kleinteile, Greifer, Schutzeinrichtungen und viele weitere Bauteile.

Welche Roboter-Typen gibt es?

Es existiert eine Vielzahl industrieller Roboter-Typen, doch einige Hauptkategorien dominieren die Fertigung:

Portalroboter (Cartesian Robots) – auch Linearroboter genannt. Sie arbeiten nach dem kartesischen Koordinatensystem auf drei linearen Achsen, bewegen sich also geradlinig in X-, Y- und Z-Richtung. Ihre Flexibilität in Geschwindigkeit, Hub, Präzision und Größe macht sie beliebt – häufig eingesetzt bei 3D-Druck und CNC-Maschinen.

Gelenkarmroboter (Articulated Robots) – ihre Kinematik und Bewegungen ähneln dem menschlichen Arm. Meist verfügen sie über 4 bis 6 Achsen, jede weitere erweitert den Bewegungsradius. Typische Anwendungen: Lichtbogenschweißen, Materialhandling, Verpacken, Maschinenbestückung, Montage.

SCARA-Roboter – arbeiten auf drei Achsen mit zusätzlicher Drehbewegung. Einsatzgebiete: Montage, Palettieren, biomedizinische Anwendungen.

Zylinderroboter (Cylindrical Robots) – besitzen ein Drehgelenk an der Basis und ein prismatisches Gelenk zur Verbindung der Glieder. Ihr kompaktes Design prädestiniert sie für enge Arbeitsbereiche: Maschinenbestückung, einfache Montage, Beschichtungsanwendungen.

Delta-Roboter (Parallelroboter) – drei Arme sind an einer gemeinsamen Basis befestigt. Sie arbeiten in einem kuppelförmigen Raum, bewegen sich präzise und zügig, da der Endeffektor direkt von allen drei Armen gesteuert wird. Typisch: schnelle Pick-and-Place-Aufgaben in Pharma, Lebensmittel, Elektronik.

Polroboter (Polar Robots) – zu den frühesten Industrierobotern gehörend, kugelförmig aufgebaut. Einsatz: Spritzgießen, Schweißen, Druckguss, Materialhandling.

Kollaborative Roboter (Cobots) – interagieren sicher mit Menschen im gemeinsamen Arbeitsraum. Vielfältige Marken und Typen. Anwendungen: Palettieren, Pick-and-Place, Qualitätsprüfung, Maschinenbestückung. Mehr Details zu Cobots finden Sie in unserem separaten Artikel.

Welche Vorteile bieten Industrieroboter?

Industrieroboter liefern konsistente Qualitätsergebnisse – etwa ein Lackierroboter, der gleichmäßig ohne Tropfen oder Verschmutzungen lackiert.

Sie entlasten Menschen von repetitiven Aufgaben, reduzieren Fehler und Ausschuss, senken Verletzungsrisiken und steigern Produktivität und Output.

Trotz hoher Anschaffungskosten erzielen sie eine hervorragende Rendite (ROI). Bei korrekter Programmierung und Konsistenz minimieren sie Verschwendung und maximieren Produktqualität.

Dank dieser Vorteile nimmt der Einsatz von Industrierobotern stetig zu. Sie arbeiten stundenlang, jahrelang, ohne Ermüdung, immer die gleichen Aufgaben.

Wie erfolgt die Integration?

Ein Irrtum: Industrieroboter machten menschliche Arbeit überflüssig. Tatsächlich lassen sie sich in bestehende Maschinenparks integrieren, übernehmen gefährliche Aufgaben und ermöglichen Menschen den Fokus auf qualifizierte Tätigkeiten.

Dennoch benötigen sie menschliche Überwachung, Wartung und Instandhaltung.

Mitarbeiter stehen der Einführung oft skeptisch gegenüber. Der Schlüssel: verdeutlichen, dass Roboter den Arbeitsplatz sicherer machen.

Wie weit verbreitet sind sie?

2017 wurden weltweit ca. 387.000 Industrieroboter ausgeliefert – fast 100.000 mehr als im Vorjahr.

Haupttreiber: die Automobilbranche mit über 125.000 Neuanlagen allein 2017.

Länder mit starker Automobilindustrie weisen hohe Roboter-Dichten auf: In Japan kommen auf 10.000 Automobilbeschäftigte rund 1.240 Industrieroboter.

Experten erwarten, dass Industrierobotik industrialisierte Länder dazu bewegt, Produktion zurück ins Inland zu verlagern (Reshoring).

Industrierobotik: Die Entwicklung geht weiter

Industrierobotik wird Jahr für Jahr weiter an Bedeutung gewinnen – besonders in der Automobilindustrie.

Sie steigern Produktivität, verbessern Arbeitssicherheit und übernehmen monotone Jobs, damit Menschen sich auf anspruchsvollere Aufgaben konzentrieren können.

Trotz hoher Einstiegskosten beweist die Praxis: Langfristig lassen sich erhebliche Summen einsparen.

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