Roboter in der Autoherstellung – Immer einen Schritt voraus

Industrieroboter in der Automobilherstellung – Immer einen Schritt voraus 

In den frühen 1960er Jahren haben Roboter erstmals in Auto-Montagelinien für Druckguss und Schweißen ihren Platz gefunden. Seither beeinflussen sie die Automobilindustrie erheblich. Im Laufe der Jahre war diese führend in der Roboterinnovation und hat ständig die Grenzen dessen erweitert, wie Roboter Aufgaben automatisieren können. Mit jeder neuen Generation technologischer Fortschritte entwickeln sich Roboter immer weiter über die kühnsten Träume der Vergangenheit hinaus. Laut einem Bericht der International Federation of Robotics (IFR) wird der globale Markt für Industrieroboter im Automobilsektor bis 2025 voraussichtlich 11,44 Milliarden US-Dollar erreichen und von 2020 bis 2025 mit einer durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate (CAGR) von 11,7 % wachsen. Der Antrieb für dieses Wachstum ist die zunehmende Einführung von Robotern, um die Produktion noch präziser und effizienter zu gestalten. Diese immense Wachstumsrate beweist, dass dieses Segment weiterhin rasend wachsen wird und wir noch lange nicht am Ende des Möglichen abgekommen sind. Aber von Vorn:  

Die Geschichte der Industrieroboter in der Automobilherstellung 

Lasst uns einen Moment in die Vergangenheit zurückblicken, ins Jahr 1913, als die Ford Motor Company eine Montagelinie mit einem Winden-, Seil- und Riemensystem einführte. Obwohl es damals noch keine Roboter gab, reduzierte dieser neue Ansatz die Arbeitsstunden drastisch und machte die Produktion sehr viel effizienter. 

Der Unimate – 1961 

Im selben Jahr erlebte die Automobilherstellung viele innovative Veränderungen in den Werkshallen. Keine war jedoch so entscheidend wie die Einführung des ersten offiziellen Industrieroboters in der General Motors-Montagelinie. Der Unimate, der entwickelt wurde, um eine Druckgussmaschine zu entladen, markierte den Beginn der robotergestützten Automatisierung in der Automobilherstellung. Dies leitete eine neue Ära der Automobilproduktion ein – die Ära der Roboter in den Werkshallen. Die Präzision und Konsistenz des Unimate waren bedeutende Fortschritte in ihrer Produktion, obwohl sie natürlich mit dem heutigen Standard nicht zu vergleichen sind.  

Der Stanford-Arm – 1969 

Nun, da der Stein ins Rollen gebracht wurde, stoppt die Neugier nach Innovation natürlich noch nicht. Der Erfolg des Unimate bei General Motors sprach sich schnell herum und inspirierte zahlreiche Forscher. Acht Jahre später führte Victor Schleichman den Stanford-Arm ein, einen Roboterarm, der anspruchsvoller und mit mehr kinetischer Mobilität ausgestattet war (dieser Arm hatte 6 Freiheitsgrade). Nach Jahren der ersten Forschung und Erprobung im Stanford Artificial Intelligence Lab wurde er in die Automobilmontagelinien eingeführt. 

Der Silver-Arm – 1974 

Die nachfolgenden Iterationen des Roboterarms führten zum Silver-Arm, der über druckempfindliche Sensoren und einen leistungsstarken Mikroprozessor verfügte und die robotischen Fähigkeiten im Jahr 1974 erheblich verbesserte. Der Silver-Arm wurde in großem Umfang in Automobilmontagelinien übernommen und führte zu einem jährlichen Wachstum der Roboterintegration von 30 %. Seine Fähigkeit, empfindliche Aufgaben mit größerer Genauigkeit auszuführen, bewies das Potenzial der Roboter, komplexere Fertigungsprozesse zu bewältigen. 

Moderne Robotik – 1980 

Kontinuierliche Verbesserungen der Roboterfunktionalität führten zum Roboterboom der 1980er Jahre, der sich auf die Verbesserung der Produktivität, Sicherheitsstandards und Kosteneinsparungen in der Automobilherstellung konzentrierte. Roboter wurden entwickelt, um Aufgaben wie Lackieren, Schweißen, Montage und Materialhandling neben Menschen auszuführen. In dieser Zeit erlebten wir einen Anstieg der digitalen Transformation, ausgelöst durch die umfassende Einführung von Computern und anderer fortschrittlicher Technologie. 

Industrie 4.0, intelligente Fabriken und heute 

Wir befinden uns jetzt am Ende von Industrie 4.0 (der vierten industriellen Revolution), die durch die Einführung von Vernetzung und datengesteuerten Entscheidungen Wellen schlug. Diese Vernetzung führte zu intelligenten Fabriken. Fabriken, in denen Automobilherstellungsprozesse mit Robotern und digitalen Systemen integriert sind. Diese treffend benannten intelligenten Fabriken nutzen Echtzeitdaten für optimierte Produktionsprozesse, um Wartungsbedarf oder mechanische Ausfälle vorherzusagen und die Effizienz zu steigern. 

Roboter, die jetzt mit Sensoren ausgestattet und mit dem Internet of Things (IoT) verbunden sind, können miteinander und mit zentralen Kontrollsystemen kommunizieren, was zu einem nahtloseren Automobilherstellungsbetrieb führt. 

Gegenwärtige und zukünftige Trends in der Automobilherstellung 

Robotische Integration mit KI 

Wie eben aufgezeit sind Roboterarme seit Jahrzehnten schon unverzichtbar in Automobilmontagelinien und bieten unvergleichliche Präzision und Geschwindigkeit. Die jüngsten Fortschritte in der künstlichen Intelligenz (KI) haben kognitive Roboter geschaffen, die in der Lage sind, aus ihrer Umgebung zu lernen und sich mithilfe von maschinellen Lernalgorithmen (ML) spontan anzupassen. Kognitive Roboter können komplexe Aufgaben wie das Erkennen von Defekten oder die autonome Optimierung von Produktionsabläufen basierend auf Daten ausführen. Sie reduzieren den Bedarf an menschlichem Eingreifen und maximieren gleichzeitig die Effizienz. 

Kollaborative Roboter in der Automobilherstellung 

Kollaborative Roboter (Cobots) haben ein rapides Wachstum in der Fertigung erlebt und werden voraussichtlich weiterhin mit einer jährlichen Wachstumsrate von 32 % expandieren. Sie haben den Vorteil, dass sie leicht zu programmieren sind und durch ihren Aufbau perfekt für die Zusammenarbeit zwischen Menschen und Robotern geeignet sind. Die Programmierung von Cobots kann leicht erlernt werden, was besonders in Zeiten von Fachkräftemangel ein Game-Changer sein kann. Während Industrieroboter weiterhin den Großteil von Robotern in den Fabriken bilden, finden auch die kleineren Cobots beständig ihren Weg in die Werkshallen. 

Anpassung und Flexibilität 

Roboter haben massive Veränderungen in groß angelegten Automobilmontagen bewirkt besonders in Hinblick auf Produkt-Anpassungen und Flexibilität. Aufgrund der Fortschritte von Automatisierungsplattformen mit benutzerfreundlichen Apps können moderne Roboter nahtlos zwischen Aufgaben wechseln, was den Herstellern die Möglichkeit gibt, ein hohes Maß an Anpassung in derselben Montagelinie zu erreichen. 

Zusätzlich vereinfachen auch No-Code-Teaching-Tools wie man Roboter programmiert und Roboteroperationen verwaltet, selbst für Personen mit weniger technischem Hintergrund. Die einfache Handhabung und Programmierung von Robotern führen dazu, dass selbst kleine Änderungen in der Produktion von Autos machbar sind, ohne große Ausfallzeiten zu verursachen. Flexibilität ist eine der größten Anforderung an Automobilhersteller, um den sich wandelnden Anforderungen des Automobilmarktes gerecht zu werden. Rückblickend sind Industrieroboter in der Automobilherstellung intuitiver und handhabbarer geworden.  

Fazit 

Im Laufe der Jahrzehnte, in denen die Automobilindustrie sich entwickelt hat, waren Roboter der bedeutendste Treiber für Fortschritte in der Automobilherstellung. Roboter haben die Produktion und Fertigung von Autos seit den frühen Tagen der Ford Motor Company und General Motors beeinflusst. Mit noch mehr technologischen Fortschritten am Horizont verspricht die Zukunft der Automobilherstellung noch mehr Innovationen für diese anpassungsfähige und effiziente Branche. 

Kontaktiere unser Team, um mehr über die Automobilherstellung zu erfahren und wie Wandelbots zur nächsten Welle von Fortschritten beiträgt, während wir uns auf Industrie 5.0 vorbereiten.