Der Einsatz von Robotern ist oft mit dem Streben nach Effizienz und Produktivität verbunden. Nach Angaben der International Trade Administration steigert eine Erhöhung der Roboterdichte um 1 % die Produktivität in allen Branchen um 0,8 %. Heute ist die Robotik in der Fertigung der Höhepunkt dieser fortlaufenden Geschichte. Roboter werden mittlerweile in jeder Phase des Herstellungsprozesses in allen Branchen eingesetzt.
Obwohl die Robotik in der Fertigung nichts Neues ist, hat der Einsatz dieser Technologien in den letzten Jahren explosionsartig zugenommen. In den Anfängen der Robotik waren es vor allem große Hersteller wie Automobilhersteller, die mobile Roboter und Lackierroboter für Aufgaben wie das Lackieren einsetzten. Allerdings hat das sich schnell verändernde Geschäftsumfeld zu einem dramatischen Anstieg des Einsatzes von Robotik in der Fertigung durch Unternehmen jeder Größe geführt. Der zunehmende Einsatz von Robotik in der Fertigung ist mit dem sich schnell verändernden Geschäftsumfeld verbunden. Unternehmen setzen zunehmend auf Robotik in ihren Fertigungsprozessen und die Zahl der Anwendungen für diese Technologien nimmt explosionsartig zu. Das sich schnell verändernde Geschäftsumfeld hat jedoch auch zu einer Diversifizierung der Geschäftsanforderungen und raschen Veränderungen in der Industriestruktur geführt, wodurch die Anzahl und Art der Robotiktechnologien zugenommen hat. Infolgedessen nimmt der Einsatz von Robotik in der Fertigungsindustrie weiter zu. Die Vielseitigkeit und Effizienz von Robotern sind mittlerweile zu einem Kernbestandteil der modernen Fertigung geworden und ermöglichen es Unternehmen, wettbewerbsfähig zu bleiben und sich an die sich ändernden Anforderungen des Marktes anzupassen. Ich persönlich glaube, dass die zunehmende Beliebtheit von 5G-Netzwerken die Fähigkeit der Fertigung verbessern wird, Roboter zu verwalten und Prozesse wie digitale Zwillinge, vorausschauende Wartung und erweiterte Analysen zu implementieren. Roboter können über drahtlose Netzwerke große Mengen an Echtzeitdaten empfangen und diese nutzen, um ihre eigenen Abläufe anzupassen, die Produktionseffizienz zu verbessern und Prozesse wie Wartung und erweiterte Analysen im Voraus vorherzusagen.
Verstehen Sie den Bereich der Fertigungsroboter
Die Popularität von Robotern in der Fertigungsindustrie hat die Entwicklung von Robotern vorangetrieben. Mit zunehmender Reife der Technologie sinken die Kosten für Roboter weiter. Es wird erwartet, dass die Kosten für Industrieroboter bis 2025 um die Hälfte sinken werden, wodurch der Einsatz von Robotern für mehr Unternehmen bequemer und wirtschaftlicher wird.
Laut dem Manufacturing Outlook 2023 von Deloitte haben Hersteller weiterhin mit Unterbrechungen der Lieferkette, Fachkräftemangel und Kostendruck zu kämpfen. Robotik kann dazu beitragen, die Auswirkungen dieser Herausforderungen zu minimieren und gleichzeitig die Widerstandsfähigkeit des Unternehmens zu erhöhen. Roboter in der Fertigung sind jetzt leistungsfähiger, flexibler und intelligenter, was es einfacher macht, Robotik zu finden, anzupassen und zu integrieren, um Abläufe zu transformieren und die intelligente Fabrik der Zukunft zu schaffen.
Mithilfe von drahtloser Konnektivität, mobilem Edge-Computing und künstlicher Intelligenz (KI) können Roboter Materialien durch die Produktionslinien der Fabrik bewegen, Produkte zusammenbauen und schweißen, Produkte für den Verkauf verpacken und Produkte von Lagerregalen auf Paletten und LKWs transportieren.
Anwendungsfälle von Robotik und Automatisierung in der Fertigung
Es gibt mehrere spannende Anwendungen der Robotik in der Fertigung. Diese Anwendungen fangen gerade erst an, ihren Weg in die Fabrikhalle zu finden. Beispielsweise ermöglicht die 3D-Drucktechnologie Herstellern den Einsatz von Robotern zur effizienten Herstellung komplexer Teile, Komponenten und Produkte. Durch die Produktion von Produkten auf Abruf statt in großen Mengen können Hersteller die Lagerhaltungskosten erheblich senken und gleichzeitig Produkte nach den genauen Spezifikationen der Kunden produzieren, was eine größere Designflexibilität ermöglicht, ohne die damit verbundenen Einrichtungs- und Produktionskosten zu opfern.
Weitere für die Robotik geeignete Fertigungsbereiche umfassen Aufgaben, die ein hohes Maß an Autonomie und Intelligenz erfordern, um komplexe Entscheidungen oder Problemlösungen zu ermöglichen, wie beispielsweise Wartung und Reparaturen. Durch die Kombination von prädiktiver Analyse mit Robotik kann das System potenzielle Wartungsprobleme erkennen und Roboter automatisch dazu veranlassen, Reparaturen durchzuführen, und das alles ohne menschliches Eingreifen.
Robotertechnologie kann die Gesundheit und Sicherheit der Arbeitnehmer verbessern. Fertigungsroboter können gefährliche Aufgaben übernehmen und so dazu beitragen, das Risiko von Unfällen oder Verletzungen zu verringern. Es reduziert auch die Notwendigkeit, sich wiederholende Aufgaben auszuführen, sodass sich die Mitarbeiter auf komplexere und interessantere Arbeiten konzentrieren können.
Die Entwicklung der Fertigungsrobotik vorantreiben
Da Roboter in der Fertigung billiger und beliebter werden, verlagern sie sich von großen Fabriken in die kleinsten Fertigungsstätten. Doch um die Vorteile von Robotern in der Fertigung voll auszuschöpfen, müssen Unternehmen auch in andere Technologien investieren, darunter:
Sensoren und Steuerungssysteme
Diese Grundkomponenten ermöglichen es Robotern, durch die Erkennung von Hindernissen und anderen Objekten in ihrer Umgebung zu navigieren und mit ihr zu interagieren. Durch den Einsatz von Kameras, LiDAR-Sensoren, die eine 3D-Karte der Umgebung erstellen, Kraftsensoren, die Kontakte erkennen, und anderen Sensoren, die Schall und Infrarotstrahlung erkennen, kann das Steuerungssystem des Roboters Informationen synthetisieren und entscheiden, wie es in der Umgebung interagiert, um Aufgaben sicher zu erledigen und effizient.
Internet der Dinge (IoT)
Durch die Verbindung, Überwachung und Verwaltung von Abläufen nahezu in Echtzeit können Hersteller tiefere Einblicke in ihre Prozesse gewinnen und den Einsatz von Robotern optimieren. Durch den Austausch von Informationen mit anderen Systemen und Geräten wie anderen Robotern, Sensoren und Steuerungssystemen können Fabriken Just-in-Time-Fertigungsprozesse ermöglichen und so eine nahtlose Koordination in der gesamten Fertigungskette gewährleisten.
Künstliche Intelligenz und maschinelles Lernen
Durch das Lernen aus Erfahrung können sich Roboter anpassen, um Aufgaben effizienter auszuführen, ohne durch ihre anfängliche Programmierung eingeschränkt zu sein.
Edge Computing
Je digitaler der Fertigungsprozess wird, desto mehr Daten fallen an. Mithilfe der Edge-Computing-Technologie können Roboter auf große Datenmengen zugreifen und diese analysieren, um Prozesse zu verbessern und eine vorausschauende Wartung zu ermöglichen. Fortschrittliche Analysen durch Edge Computing ermöglichen es Herstellern, Betriebsdaten zu analysieren und Trends zu erkennen, damit sie datengesteuerte Entscheidungen zur Optimierung des Einsatzes von Robotern treffen können.
Die Bedeutung von 5G für Fertigungsroboter
Von allen Technologien, über die Hersteller Bescheid wissen müssen, ist 5G eine der wichtigsten. 5G hat das Potenzial, den enormen Datenbedarf der Robotik, des Internets der Dinge und der Cloud zu unterstützen, der andernfalls das volle Potenzial von Fertigungsrobotern einschränken könnte.
5G-Netzwerke können höhere Geschwindigkeiten und geringere Latenzzeiten bieten als frühere Generationen mobiler Technologie und können Herstellern dabei helfen, die Art und Weise zu verbessern, wie sie Roboter steuern und überwachen. Dies hilft Herstellern nicht nur dabei, einzelne Roboter und ihre gesamten Roboterarrays besser zu verwalten, sondern ermöglicht ihnen auch, die Leistung nahezu in Echtzeit zu überwachen und so Prozessverbesserungen im Handumdrehen zu integrieren.
Darüber hinaus können 5G-Netzwerke eine nahezu Echtzeit-Kommunikation zwischen Robotern, Sensoren, Steuerungssystemen und Cloud-Plattformen ermöglichen. Durch die Verbesserung der Fähigkeit, Daten und Informationen zwischen Robotern, angeschlossenen Geräten und anderen Datenquellen auszutauschen, können Hersteller Roboter in die Lage versetzen, sich anzupassen und zu lernen, und gleichzeitig menschlichen Bedienern helfen, fundiertere Entscheidungen über ihre Arbeit zu treffen.
5G-Netzwerke können es Herstellern auch ermöglichen, Fabriken mit anderen Teilen der Lieferkette, Lagern, Logistik- und Transportpartnern, Einzelhändlern und sogar Kunden zu verbinden. 5G und IoT können es allen Beteiligten ermöglichen, einfach und schnell Daten auszutauschen, um Produktion, Lagerbestände, Lieferungen und Verkäufe zu koordinieren, Verzögerungen zu reduzieren und gleichzeitig die Prognosegenauigkeit und Produktlieferzeiten zu verbessern.
5G treibt die vernetzte Fabrik der Zukunft an
Schließlich können 5G-Netzwerke Herstellern helfen, andere fortschrittliche Technologien zu nutzen, um die Roboterleistung zu maximieren, wie zum Beispiel:
Augmented Reality und Virtual Reality
Augmented Reality überlagert digitale Informationen mit der realen Welt. So können Mitarbeiter virtuelle Objekte in einer physischen Umgebung betrachten und mit ihnen interagieren, während die virtuelle Realität eine vollständig immersive digitale Umgebung schafft. Beide Technologien können für Schulungen, die Visualisierung komplexer Prozesse und die Zusammenarbeit mit Remote-Teammitgliedern verwendet werden.
Digitale Zwillinge
können eine virtuelle Darstellung eines physischen Vermögenswerts verwenden, um dessen Leistung zu simulieren. So können Hersteller Probleme identifizieren, Prozesse optimieren und Tests durchführen, ohne den physischen Roboter offline zu nehmen.
Vorausschauende Wartung
Durch den Einsatz von Sensoren, Datenanalysen und maschinellem Lernen können Hersteller besser vorhersagen, wann Robotergeräte wahrscheinlich ausfallen, sodass sie erforderliche Wartungsarbeiten im Voraus planen können, um ungeplante Ausfallzeiten zu verhindern und zu reduzieren.
Erweiterte Analysen
Durch die Verwendung von Daten zur Erkennung von Mustern im gesamten Unternehmen können Hersteller Prozesse optimieren, Verbesserungsmöglichkeiten identifizieren und Prognosen verbessern.
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