De stille revolutie van robuuste robots in de machinebouw: waarom AI nu het verschil maakt voor de sterkste robots

### Vergeet de fabrieksvloer: deze robotgiganten veroveren nu bouwplaatsen en windmolenparken ### Geen kooien meer nodig: hoe zware robots veilige teamgenoten voor mensen worden ### Het antwoord op het tekort aan vaardigheden? Deze robots nemen de zwaarste taken ter wereld op zich ### Clash of the Titans: het is niet de kracht, maar de software die bepaalt wie de beste robot bouwt ###

De evolutie van kracht: nieuwste ontwikkelingen in krachtige, zware robots

De heavy-duty roboticasector ondergaat een ingrijpende transformatie die veel verder gaat dan alleen het vergroten van het laadvermogen en bereik. Recente ontwikkelingen tonen een paradigmaverschuiving naar een holistische benadering die de nadruk legt op intelligentie, aanpasbaarheid, bruikbaarheid en de ontwikkeling van nieuwe toepassingsgebieden. Software, kunstmatige intelligentie (AI) en geavanceerde mechatronica zijn de belangrijkste waardecreërende factoren geworden, waardoor deze krachtige machines complexe taken kunnen uitvoeren in dynamische omgevingen, vaak in directe samenwerking met menselijke werknemers. Belangrijke trends zijn onder meer de toenemende vervaging van de grenzen tussen traditionele industriële robots en collaboratieve systemen (cobots), de uitbreiding naar sectoren zoals de bouw en hernieuwbare energie, en het toenemende belang van totale eigendomskosten (TCO) en duurzaamheid. Deze ontwikkelingen definiëren de volgende generatie heavy-duty robots, die niet alleen sterker zijn, maar vooral ook slimmer, flexibeler en toegankelijker.

De nieuwe generatie zware robots: een nieuwe definitie van kracht en precisie

De markt voor zware robots evolueert van een pure concurrentiestrijd om maximale laadcapaciteit naar een gediversifieerd landschap waar toepassingsspecifieke prestaties en efficiëntie van het grootste belang zijn. Toonaangevende fabrikanten onderscheiden hun producten door een combinatie van kracht, snelheid, compactheid en intelligent ontwerp.

De moderne heavy-duty klasse definiëren: meer dan alleen pure kracht

Robuuste robots zijn ontworpen om lasten te hanteren, meestal vanaf 250 kg en/of met een bereik van meer dan 4 meter. Ze vormen de ruggengraat van sectoren zoals de autoproductie, machinebouw, gieterijen en in toenemende mate ook de bouwsector, waar ze enorme componenten zoals motorblokken, stalen balken en complete voertuigcarrosserieën verplaatsen. Het scala aan laadvermogens is enorm, variërend van enkele honderden kilo's tot de huidige piek van 2300 kg.

De evaluatie van moderne, zware robots is echter geëvolueerd. Hoewel de maximale payload een belangrijk criterium blijft, komen holistische efficiëntiemetingen steeds meer in beeld. Deze omvatten de payload-gewichtsverhouding, de benodigde footprint, het energieverbruik en het vermogen om lasten met hoge traagheidsmomenten nauwkeurig en dynamisch te verwerken. Deze criteria weerspiegelen een dieper inzicht in de totale eigendomskosten en de eisen van moderne, flexibele productieomgevingen.

Concurrentielandschap en vlaggenschipmodellen (2024-2026)

De markt wordt gedomineerd door gevestigde spelers zoals KUKA, Fanuc, ABB en Yaskawa, terwijl nieuwe concurrenten zoals Estun uit China steeds belangrijker worden. De strategieën van deze bedrijven laten een opmerkelijke divergentie zien die verder gaat dan alleen het maximaliseren van de laadcapaciteit.

Fanuc blijft met de M-2000iA-serie de onbetwiste marktleider in het ultra-zware segment. Met een laadvermogen van 2,3 ton is het M-2000iA/2300-model 's werelds krachtigste 6-assige knikarmrobot en ideaal voor taken die absolute maximale kracht vereisen, zoals het heffen van een compleet voertuigchassis.

KUKA streeft naar een strategie van geoptimaliseerde prestaties. De KR FORTEC ultra-serie biedt draaglasten tot 800 kg en kenmerkt zich door een uitzonderlijk goede verhouding tussen draaglast en gewicht en een compact ontwerp. Dit wordt bereikt door innovatieve ontwerpkenmerken zoals een dubbelarmsysteem dat de stijfheid verhoogt zonder overmatig gewicht. Voor palletiseertoepassingen biedt de KR 1000 titan-serie modellen met draaglasten tot 1.300 kg.

ABB positioneert zijn vlaggenschip, de IRB 8700-robot, als de snelste in zijn klasse. Met een laadvermogen tot 800 kg (of 1.000 kg met de pols gekanteld) behaalt hij 25% snellere cyclustijden dan vergelijkbare modellen. ABB benadrukt ook de betrouwbaarheid door een vereenvoudigd mechanisch ontwerp met slechts één motor en tandwielkast per as, wat het onderhoud vermindert en de totale eigendomskosten verlaagt.

Yaskawa biedt een breed portfolio, waaronder de Motoman MH600 met een laadvermogen van 600 kg. Het parallelle scharnierontwerp zorgt voor een hoge stabiliteit en stijfheid, wat vooral gunstig is bij het hanteren van werkstukken met een hoog traagheidsmoment. De GP-serie is ontworpen voor toepassingen met hoge snelheden.

Ook opkomende concurrenten zoals Estun en Kawasaki betreden de markt. Estun, China's grootste fabrikant van industriële robots, is van plan modellen zoals de ER 13300 met een laadvermogen van 1.000 kg in Europa te lanceren. Kawasaki breidt zijn portfolio uit met de MXP710L (710 kg) en de M-serie, die tot 1.500 kg kan tillen.

Deze verschillende benaderingen tonen aan dat de markt voor zware robots is geëvolueerd van een eendimensionale race om het hoogste laadvermogen naar een meer gedifferentieerd concurrentielandschap. Fabrikanten concurreren nu op gespecialiseerde prestatiekenmerken, afgestemd op specifieke klantvereisten – of het nu gaat om maximaal vermogen, efficiëntie in krappe ruimtes of maximale snelheid. Dit stelt gebruikers in staat een oplossing te kiezen die is geoptimaliseerd voor hun individuele productieomstandigheden, in plaats van simpelweg te kiezen voor het krachtigste beschikbare model.

Robotgiganten: de krachtigste industriële robots in vergelijking

Robotgiganten: de krachtigste industriële robots in vergelijking – Afbeelding: Xpert.Digital

In de wereld van industriële robots zijn er een aantal indrukwekkende giganten die opvallen door hun enorme laadvermogen en technische specificaties. Fabrikanten Fanuc, KUKA, ABB, Kawasaki, Estun en Yaskawa strijden om de toppositie in dit marktsegment.

De Fanuc M-2000iA/2300 valt op door zijn uitzonderlijke draagvermogen van 2300 kg en beschikt bovendien over een IP67-beschermde pols. KUKA presenteert de KR 1000 1300 titan PA, een robot met een draagvermogen van 1300 kg, ideaal voor palletiseertoepassingen en een compact 6-assig ontwerp. De ABB IRB 8700 scoort met een 25% hogere snelheid ten opzichte van vergelijkbare modellen en een vereenvoudigd ontwerp voor maximale betrouwbaarheid.

Met de MG15HL vertrouwt Kawasaki op een hybride verbindingsmechanisme dat hoge koppels en laadvermogens mogelijk maakt zonder extra contragewichten. De Yaskawa Motoman MH600 overtuigt met zijn parallelle verbindingsontwerp, dat stabiliteit garandeert, zelfs bij ladingen met hoge traagheidsmomenten.

Een interessante nieuwkomer is de Estun ER 13300, een robuuste robot die de Europese markt wil veroveren. Deze robots demonstreren op indrukwekkende wijze de technologische ontwikkeling in de industriële automatisering en de constante innovatie van toonaangevende fabrikanten.

De intelligentiemachine: AI en software als belangrijkste onderscheidende factoren

De belangrijkste ontwikkelingen op het gebied van zware robots zijn niet langer puur mechanisch van aard. Het is de combinatie van robotica met kunstmatige intelligentie en geavanceerde software die de mogelijkheden van deze machines fundamenteel vergroot en hun werking revolutioneert.

Van automatisering naar autonomie: de impact van kunstmatige intelligentie en machinaal leren

AI en machine learning (ML) transformeren industriële robots van rigide, voorgeprogrammeerde hulpmiddelen tot adaptieve, intelligente systemen die kunnen waarnemen, beslissen en leren. Deze verandering is cruciaal voor het beheersen van variabiliteit en complexiteit in moderne productie- en logistieke processen.

Geavanceerde perceptie (de "ogen")

Moderne robots opereren niet langer blindelings. Ze zijn uitgerust met geavanceerde sensorsystemen, waaronder 2D- en 3D-visiesystemen, LiDAR en stereocamera's, die hen een compleet beeld van hun omgeving geven. Dit waarnemingsvermogen wordt aangestuurd door deep learning-algoritmen voor objectdetectie, lokalisatie en segmentatie, waardoor ze ook in ongestructureerde omgevingen kunnen worden ingezet.

Gebruiksvoorbeeld – Bin picking: Systemen zoals KUKA.SmartBinPicking maken gebruik van geavanceerde beeldverwerking om willekeurig gerangschikte objecten in een bak te identificeren, hun grijppunten te bepalen en ze veilig te verwijderen – een taak die vrijwel onmogelijk is met traditionele, op regels gebaseerde programmering.

Use Case – Herkenning van bouwplaatsen: Onderzoekers ontwikkelen momenteel modellen voor objectherkenning op basis van YOLO (You Only Look Once). Deze stellen robots in staat om werknemers, voertuigen en bouwconstructies op dynamische bouwplaatsen te identificeren, wat een vereiste is voor autonome werking in dergelijke complexe omgevingen.

Intelligent taakbeheer (de “hersenen”)

AI dient niet alleen om te zien, maar ook om te handelen. ML-modellen stellen robots in staat hun acties in realtime aan te passen aan veranderende omstandigheden.

Use Case – AI-ondersteund depalletiseren: FANUC gebruikt AI-gestuurde visionsystemen om robots in staat te stellen autonoom gemengde pallets met verschillende doosformaten en -posities te lossen. Dergelijke systemen kunnen meer dan negen dozen per minuut verwerken en vervangen daarmee extreem fysiek belastend handmatig werk.

Use Case – AI-ondersteund lassen: Systemen van de volgende generatie, zoals NovAI™, maken gebruik van machine vision en AI voor realtime adaptief lassen. Ze kunnen lassen volgen, gaten en hechtingspunten aanpassen en lasparameters dynamisch corrigeren. Dit automatiseert processen die voorheen als te inconsistent voor robotica werden beschouwd vanwege componenttoleranties en is een cruciale vooruitgang voor de zware bouwsector in sectoren zoals de scheepsbouw.

De bruikbaarheidsrevolutie: complexiteit vereenvoudigen met geavanceerde software

Traditioneel was het programmeren van industriële robots een zeer gespecialiseerde taak die diepgaande kennis van bedrijfseigen programmeertalen zoals KRL (Kuka) of RAPID (ABB) vereiste. Dit vormde een hoge toetredingsdrempel en vertraagde de implementatie van automatiseringsoplossingen.

Besturingssystemen van de volgende generatie

Toonaangevende fabrikanten spelen in op dit knelpunt door nieuwe, intuïtieve besturingssystemen te ontwikkelen die de bediening van robots democratiseren.

KUKA iiQKA.OS: Een modern, op Linux gebaseerd besturingssysteem met een webgebaseerde gebruikersinterface (iiQKA.UI), ontworpen om net zo gebruiksvriendelijk te zijn als een smartphone. Het ondersteunt instructiegebaseerde programmering, maakt virtuele inbedrijfstelling mogelijk en is ontworpen om een compleet ecosysteem van apps en hardware van derden te ondersteunen (de "Robotic Republic").

FANUC iHMI: De "Intelligent Human Machine Interface" is een grafische, touchscreen-gebaseerde gebruikersinterface die is ontworpen om de instel- en trainingstijd drastisch te verkorten. Het integreert plannings-, bewerkings- en verbeteringstools zoals cyclustijdschatting en onderhoudsbeheer in één overzichtelijke interface.

Democratisering van programmeren

De trend beweegt zich duidelijk richting codevrije of low-code interactie. Visuele programmeeromgevingen met drag-and-drop functionaliteit en grafische workflow-editors worden standaard. Methoden van "Teaching by demonstration", waarbij een operator de robotarm handmatig door een beweging leidt (handgeleiding) of externe tools zoals de Tracepen van Wandelbot gebruikt om de robot een taak te "tonen", verlagen de drempel voor programmeren verder.

De kracht van simulatie (digitale tweelingen)

Offline programmeer- en simulatiesoftware zoals KUKA.Sim of ABB RobotStudio is een onmisbaar hulpmiddel geworden. Het stelt bedrijven in staat om virtueel complete robotcellen te ontwerpen, testen en optimaliseren voordat de fysieke hardware überhaupt besteld is. Deze "virtuele inbedrijfstelling" verkort de werkelijke insteltijd aanzienlijk, minimaliseert risico's door vroegtijdige detectie van botsingen of toegankelijkheidsproblemen, en maakt het mogelijk om de programmering parallel aan de hardware-inkoop uit te voeren.

Deze ontwikkelingen wijzen op een fundamentele verschuiving in de robotica. Fabrikanten verkopen niet langer alleen een robotarm met controller, maar bouwen complete digitale platformen. Deze omvatten besturingssystemen, app stores, partnernetwerken en cloudverbindingen. KUKA promoot actief een partnerecosysteem ("Robotic Republic") voor iiQKA met open interfaces voor externe leveranciers. Tegelijkertijd maken platformen zoals ctrlX AUTOMATION van Bosch Rexroth de besturing van robots van verschillende merken (ABB, KUKA, FANUC) mogelijk via een uniforme interface. Deze ontwikkeling weerspiegelt de verschuiving in de smartphonemarkt, waar de waarde van een apparaat grotendeels wordt bepaald door het app-ecosysteem. Het concurrentieveld verschuift dus van pure hardwarespecificaties naar de kracht en openheid van het software-ecosysteem. Voor gebruikers betekent dit minder afhankelijkheid van één fabrikant, snellere innovatie en toegang tot een breder scala aan gespecialiseerde oplossingen. De robot wordt het hardwareplatform waarop een softwaregedefinieerde automatiseringsoplossing wordt gebouwd.

AI & XR-3D-renderingmachine: vijf keer expertise van Xpert.Digital in een uitgebreid servicepakket, R&D XR, PR & SEM – Afbeelding: Xpert.Digital

Xpert.Digital heeft diepe kennis in verschillende industrieën. Dit stelt ons in staat om op maat gemaakte strategieën te ontwikkelen die zijn afgestemd op de vereisten en uitdagingen van uw specifieke marktsegment. Door continu markttrends te analyseren en de ontwikkelingen in de industrie na te streven, kunnen we handelen met vooruitziende blik en innovatieve oplossingen bieden. Met de combinatie van ervaring en kennis genereren we extra waarde en geven onze klanten een beslissend concurrentievoordeel.

Meer hierover hier:

• Gebruik de 5 -voudig competentie van Xpert.Digital in één pakket – van 500 €/maand

Geavanceerde mechatronica: de fysieke evolutie van kracht

Parallel aan de snelle ontwikkelingen in software en AI evolueert ook de fysieke vorm van zware robots. Innovaties in ontwerp, materiaalkunde en eindeffectortechnologie zijn cruciaal om deze toegenomen intelligentie om te zetten in mechanische prestaties.

Innovaties in design en materialen: meer prestaties met minder massa

Een belangrijke trend is de ontwikkeling van robots die lichter en compacter zijn en tegelijkertijd een gelijk of hoger laadvermogen bieden. De KUKA KR Fortec is bijvoorbeeld tot 700 kg lichter dan zijn voorganger, terwijl de KR FORTEC Ultra-serie een toonaangevende verhouding tussen laadvermogen en gewicht biedt. Deze gewichtsreductie verlaagt de eisen aan de fundering, verlaagt het energieverbruik en maakt gebruik in productiefaciliteiten met een grotere bevolkingsdichtheid en beperkte ruimte mogelijk.

Dit wordt mogelijk gemaakt door geavanceerde kinematische concepten. KUKA's dubbelarmsysteem en Fanuc's uiterst stijve armontwerpen verbeteren de precisie en verminderen trillingen bij hoge snelheden en zware lasten. Kawasaki's hybride linkmechanisme elimineert de noodzaak van omvangrijke contragewichten, waardoor de werkruimte van de robot wordt vergroot.

Een ander belangrijk aspect is modulariteit. Robotseries zoals die van KUKA (KR Quantec, Fortec, Fortec Ultra) delen steeds vaker gemeenschappelijke componenten, zoals de centrale wijzers. Dit vereenvoudigt het onderhoud en verlaagt de voorraadkosten voor reserveonderdelen voor klanten die een gediversifieerde robotvloot beheren.

Voor gebruik in extreme omgevingen zijn gespecialiseerde varianten zoals de "Gieterij" of "Hygiënische" versies nu standaard. Deze modellen zijn voorzien van IP67-gecertificeerde polsen en behuizingen, hitte- en corrosiebestendige coatings en voedselveilige smeermiddelen, waardoor ze geschikt zijn voor gebruik in gieterijen, smederijen of de voedselverwerking.

Eindeffectoren van de volgende generatie: de handen van de robot

De grijpers aan het uiteinde van de robotarm, zogenaamde eindeffectoren, evolueren van eenvoudige pneumatische klemmen naar complexe mechatronische systemen. Ze worden steeds vaker uitgerust met geavanceerde sensoren die ze adaptieve functionaliteit geven. Hoewel ze nog steeds voornamelijk worden gebruikt in toepassingen met lagere laadvermogens, beïnvloeden principes uit de zachte robotica en bionica de grijpertechnologie. Het doel is om een grotere verscheidenheid aan objectvormen en materialen met grotere betrouwbaarheid en minder inspanning te hanteren. Voor zware en complexe objecten worden meerassige, volledig aangedreven mechanismen ontwikkeld die nauwkeurige manipulatie mogelijk maken.

Kracht-koppelsensoren op de pols geven de robot een 'tastgevoel'. Hierdoor kan de robot gevoelige taken uitvoeren, zoals het nauwkeurig verbinden van onderdelen, het uitoefenen van een gedefinieerde kracht tijdens het slijpen of het veilig reageren op onverwachte botsingen.

Het sensorecosysteem: de basis voor perceptie en veiligheid

Moderne heavy-duty robots vertrouwen op een rijk ecosysteem van interne en externe sensoren. Interne sensoren zoals motor-encoders en koppelsensoren in de gewrichten zijn essentieel voor nauwkeurige bewegingsbesturing. Externe sensoren zoals 3D-camera's, LiDAR en ultrasone sensoren leveren de data voor omgevingsbewustzijn en de realisatie van veilige samenwerking tussen mens en robot. Geïntegreerde botsings- en overbelastingsbeveiligingssystemen kunnen een noodstop activeren in geval van een botsing of overbelasting, waardoor zowel de robot als het werkstuk worden beschermd. Deze systemen worden steeds geavanceerder en bieden bijvoorbeeld pneumatisch instelbare triggerdrempels.

Duurzaamheid en efficiëntie: focus op totale eigendomskosten (TCO)

Energie-efficiëntie is een belangrijk ontwerpdoel geworden. Door middel van lichtgewicht constructies, softwarematig geoptimaliseerde bewegingspaden en energiebesparende stand-bymodi verminderen fabrikanten het energieverbruik van hun robots. Dit verlaagt niet alleen de bedrijfskosten, maar verbetert ook de milieu-impact van de automatiseringsoplossing. Vereenvoudigde mechanische ontwerpen, zoals die van ABB met slechts één motor per as, en modulaire constructie leiden tot een hogere betrouwbaarheid (Mean Time Between Failures, MTBF) en snellere reparatietijden (Mean Time To Repair, MTTR), waardoor de totale eigendomskosten verder worden verlaagd.

Vooruitgang in mechatronica hangt nauw samen met ontwikkelingen in software en AI. Een stijver, minder trillend armontwerp (hardwareverbetering) is een vereiste voor geavanceerde bewegingsbesturingssoftware (softwareverbetering) om de robot sneller en nauwkeuriger te laten bewegen. AI-gebaseerde algoritmen voor padplanning kunnen vervolgens de meest energiezuinige baan voor precies deze kinematica berekenen. Geïntegreerde kracht-koppelsensoren geven op hun beurt realtime feedback, waardoor de besturingssoftware kan reageren op onvoorziene krachten en het proces robuuster kan maken. De prestaties van een moderne, zware robot zijn dus een opkomende eigenschap van het totale systeem, waarin mechanica, sensoren en software onlosmakelijk met elkaar verbonden zijn.

Brede horizonten: nieuwe toepassingsgebieden voor zware robotica

Technologische vooruitgang in AI, software en mechatronica maakt het gebruik van zware robots mogelijk in sectoren die voorheen afhankelijk waren van handmatige arbeid of strikte automatisering. Robots verlaten de gecontroleerde fabrieksvloer en veroveren dynamische en ongestructureerde omgevingen.

De geautomatiseerde bouwplaats

De bouwsector staat voor enorme uitdagingen door een tekort aan geschoolde arbeidskrachten, hoge veiligheidsrisico's en toenemende productiviteitsdruk. 81% van de bouwbedrijven is daarom van plan om de komende tien jaar robots te introduceren.

Toepassingen: Robuuste robots hanteren massieve componenten zoals stalen profielen, prefab betonelementen en modulaire behuizingen. Ze worden gebruikt voor geautomatiseerde productie, bijvoorbeeld voor het boren, klinken en bevestigen van grote componenten. Een concreet voorbeeld is de Fischer BauBot, die speciaal is ontwikkeld voor boor- en deuvelwerkzaamheden op grote bouwplaatsen. Robots kunnen ook worden uitgerust met snijgereedschappen om beton- en staalonderdelen ter plaatse met hoge precisie te bewerken.

Belangrijkste technologieën: Succes in deze ongestructureerde omgeving is cruciaal en hangt af van AI-gebaseerde objectherkenning om materialen en obstakels te identificeren, en van robuuste, mobiele platforms.

Energie voor de toekomst: Automatisering in de productie van hernieuwbare energieën

De enorme uitbreiding van hernieuwbare energiebronnen vereist een snellere en kostenefficiëntere productie en installatie van grote componenten, zoals windturbinebladen en zonnepanelen.

Windenergie: Bij de productie van windturbinebladen worden robots gebruikt voor nabewerking (bijsnijden, schuren, vullen), wat de kwaliteit verbetert en werknemers ontlast van ongezonde taken. Bij Automated Fiber Placement (AFP) plaatsen robotarmen koolstofvezel- of glasvezelstrips nauwkeurig om lichtere en stabielere rotorbladen te produceren. Speciale robotsystemen bewerken de wiekwortel (zagen, frezen, boren) en verkorten de cyclustijden tot 50% ten opzichte van conventionele machines.

Zonne-energie: Bedrijven zoals Charge Robotics en Terabase ontwikkelen mobiele "fabrieken" die de voormontage en installatie van complete delen van zonnepanelen direct op de bouwlocaties van zonneparken automatiseren, wat de productiviteit mogelijk verdubbelt. De "Maximo"-robot van AES gebruikt AI, LiDAR en machine vision om het zware tillen en installeren van zonnepanelen te automatiseren, wat de tijd en kosten tot 50% vermindert. Het Hyperflex-systeem van Comau is een mobiele fabriek in een oplegger die zonnevolgsystemen direct op locatie monteert en installeert.

Modernisering van de zware industrie: scheepsbouw en lucht- en ruimtevaart

Scheepsbouw: Deze traditioneel weinig geautomatiseerde sector begint mobiele, zware robots in te zetten. De MR4Weld, ontwikkeld door Comau in samenwerking met de Fincantieri-scheepswerf, is een autonome mobiele lasrobot die door de ongestructureerde omgeving van een scheepswerf kan navigeren om laswerkzaamheden uit te voeren aan grote rompdelen. Dit brengt nieuwe niveaus van flexibiliteit en efficiëntie in de assemblage van gigantische staalconstructies.

Lucht- en ruimtevaart: Zeer precieze robots voor zwaar werk worden gebruikt voor het boren, klinken en verbinden van grote vliegtuigonderdelen, zoals vleugels en rompdelen, waarbij de hoogste mate van nauwkeurigheid en herhaalbaarheid vereist is.

De cirkel rond maken: de rol van de circulaire economie

Duurzaamheidsdoelstellingen en EU-regelgeving zorgen ervoor dat er behoefte is aan efficiënte recycling en herfabricage van complexe producten.

Geautomatiseerde demontage: Robuuste robots zijn ideaal voor het demonteren van grote en zware producten.

Accu's van elektrische voertuigen: Vanwege hun hoge gewicht en potentiële gevaren (elektrisch en chemisch) is robotondersteunde demontage van accu's van elektrische voertuigen cruciaal voor veilige en economische recycling. Onderzoeksprojecten ontwikkelen robotcellen die automatisch batterijmodules en cellen scheiden.

Grootschalige elektronica en motoren: Het Fraunhofer Instituut werkt aan robotsystemen die AI en machine vision gebruiken om automatisch pc's, wasmachines en elektromotoren te demonteren en waardevolle materialen zoals koper en zeldzame-aardemagneten terug te winnen. Dit is een belangrijke stap in de richting van 'urban mining'.

Deze nieuwe toepassingsgebieden hebben één ding gemeen: ze verplaatsen de robot van de zeer gestructureerde, voorspelbare omgeving van een fabrieksvloer naar een dynamische, ongestructureerde en vaak ruwe 'werkvloer'. Deze veranderende omgeving is de belangrijkste drijfveer voor technologische ontwikkelingen op het gebied van AI, sensortechnologie en mechatronica. De technische uitdaging verschuift van het optimaliseren van repetitieve bewegingen naar het beheersen van onzekerheid. Toekomstig succes zal minder afhangen van incrementele verbeteringen in snelheid of precisie, en meer van doorbraken in omgevingsperceptie, autonome navigatie en adaptieve taakplanning.

Van de bars tot wereldwijde: MKB -bedrijven veroveren de wereldmarkt met een slimme strategie – afbeelding: xpert.Digital

In een tijd waarin de digitale aanwezigheid van een bedrijf beslist over het succes ervan, de uitdaging van hoe deze aanwezigheid authentiek, individueel en uitgebreid kan worden ontworpen. Xpert.Digital biedt een innovatieve oplossing die zichzelf positioneert als een kruising tussen een industriële hub, een blog en een merkambassadeur. Het combineert de voordelen van communicatie- en verkoopkanalen in één platform en maakt publicatie mogelijk in 18 verschillende talen. De samenwerking met partnerportals en de mogelijkheid om bijdragen aan Google News en een persdistributeur te publiceren met ongeveer 8.000 journalisten en lezers maximaliseren het bereik en de zichtbaarheid van de inhoud. Dit is een essentiële factor in externe verkoop en marketing (symbolen).

Meer hierover hier:

• Authentiek. Individueel. Global: de Xpert.Digital -strategie voor uw bedrijf

De collaboratieve grens: veilige mens-robotinteractie met hoge ladingen

Een opkomende en op het eerste gezicht tegenstrijdige trend is de toepassing van samenwerkingsprincipes op robots die potentieel dodelijke krachten kunnen uitoefenen. Deze ontwikkeling transformeert zware robots van geïsoleerde machines tot krachtige teamgenoten.

Buiten de kooi: het spectrum van samenwerking

Het traditionele veiligheidsconcept voor het bedienen van zware robots binnen beschermende hekken is inefficiënt en creëert een rigide scheiding tussen menselijke en machinale taken. Moderne samenwerking tussen mens en robot (HRC) is echter geen enkelvoudig concept, maar eerder een spectrum dat varieert van eenvoudige coëxistentie (de robot stopt wanneer een mens zijn werkruimte betreedt) tot nauwe samenwerking (mens en robot die gelijktijdig aan hetzelfde werkstuk werken).

Het belangrijkste voordeel van deze aanpak is dat industriële robots met HRC-functionaliteit, in tegenstelling tot traditionele lichtgewicht cobots, geen beperkingen kennen op het gebied van laadvermogen, snelheid of precisie. Ze bieden dus het beste van twee werelden: de prestaties van een industriële robot en de flexibiliteit van een collaboratieve toepassing.

Belangrijke technologieën voor veilige, zware HRC-voertuigen

Veilige HRC met robuuste robots wordt mogelijk gemaakt door een combinatie van geavanceerde sensortechnologie en intelligente besturingsfuncties.

Geavanceerde veiligheidssensoren: De basis van veilige HRC is het vermogen van het systeem om menselijke aanwezigheid en intenties te detecteren. Dit wordt bereikt door middel van veiligheidsgecertificeerde laserscanners, 3D-camera's en zelfs drukgevoelige vloeren die dynamische, meerlaagse beschermingsvelden rond de robot genereren.

Snelheids- en scheidingsmonitoring (SSM): Dit is een belangrijke samenwerkingsmethode waarbij de snelheid van de robot omgekeerd evenredig is met de afstand tot de mens. Als een mens nadert, remt de robot af. Als de mens te dichtbij komt, komt de robot in een veilig bewaakte stop. Dit maakt vloeiende en efficiënte interactie mogelijk zonder fysieke barrières.

Vermogens- en krachtbegrenzing (PFL): Hoewel dit een uitdaging is vanwege de hoge traagheid van zware robots, zorgen geavanceerde besturingssystemen en koppelsensoren in elk gewricht ervoor dat zelfs grote robots in een krachtbeperkte modus kunnen werken voor specifieke taken. Ze stoppen onmiddellijk bij een onverwacht contact. Deze functie wordt vaak gebruikt bij handmatige geleiding of overdrachtstaken.

Standaardisatie en risicobeoordeling: De implementatie van veilige HRC-toepassingen wordt gereguleerd door normen zoals EN ISO 10218 en de technische specificatie ISO/TS 15066. Een fundamentele voorwaarde is altijd een zorgvuldige risicobeoordeling van de gehele toepassing – robot, grijper, werkstuk en omgeving. Zelfs een robot die inherent veilig is, kan een gevaarlijk gereedschap bedienen.

Deze ontwikkelingen leiden tot een herdefiniëring van de term 'cobot'. Traditioneel was deze term synoniem met kleine, lichtgewicht en inherent veilige robotarmen. De integratie van collaboratieve functionaliteit in zware industriële robots doorbreekt dit paradigma. 'Collaboratief' evolueert van een zelfstandig naamwoord (een type robot, 'een cobot') naar een bijvoeglijk naamwoord of een functieset ('een collaboratieve robottoepassing'). De toekomst ligt niet in de binaire keuze tussen een 'cobot' en een 'industriële robot', maar in de selectie van een industriële robot met de juiste payload en prestaties, die vervolgens is uitgerust met de collaboratieve veiligheidsfuncties die nodig zijn voor de specifieke toepassing. Dit vergroot de mogelijkheden van HRC aanzienlijk naar gebieden die voorheen ontoegankelijk waren voor nauwe samenwerking tussen mens en machine, zoals zware assemblage of logistiek.

RaaS uitgelegd: hoe bedrijven de toetredingsdrempel voor robots verlagen

De markt voor zware robotica staat klaar voor aanhoudende groei, gedreven door technologische innovaties en uitbreiding naar nieuwe sectoren. Voor een succesvolle implementatie moeten bedrijven echter strategische beslissingen nemen die verder gaan dan louter technologische evaluatie.

Marktgrootte en groeivoorspellingen

De wereldwijde markt voor industriële robotica is een belangrijke en groeiende sector. De prognoses voor de omvang van de markt variëren afhankelijk van de reikwijdte en methodologie van de analyse, maar laten consistent een positieve trend zien:

• Volgens één analyse zal de groei stijgen van 33,9 miljard dollar in 2024 naar 60,5 miljard dollar in 2030. Dit komt overeen met een samengestelde jaarlijkse groei (CAGR) van 9,9%.
• Een ander onderzoek verwacht een groei van USD 16,9 miljard (2024) naar USD 29,4 miljard in 2029 (CAGR 11,7%).
• Een derde prognose voorspelt een groei van 19,9 miljard USD (2024) naar 55,5 miljard USD in 2032 (CAGR 14,2%).

De specifieke markt voor zware robotplatforms werd geschat op 333,5 miljoen dollar in 2024, met een prognose van 446,0 miljoen dollar in 2030 (CAGR 5,0%). Het verschil met de totale cijfers onderstreept dat zware robots een waardevol, maar kleiner volumesegment van de totale markt vertegenwoordigen.

Volgens de International Federation of Robotics (IFR) bereikte de wereldwijde operationele voorraad industriële robots in 2023 een recordhoogte van 4,28 miljoen stuks, een stijging van 10% ten opzichte van het voorgaande jaar. Hoewel er in 2024 sprake was van een tijdelijke krimp van de markt, wordt verwacht dat de groeitrend op lange termijn zich in 2025 zal voortzetten. Azië, met name China, blijft de grootste en snelstgroeiende markt en is goed voor 70% van de nieuwe installaties.

Belangrijkste groeimotoren en -belemmeringen

Groeimotoren:

• Tekort aan geschoolde arbeidskrachten en demografische veranderingen: in veel geïndustrialiseerde landen leidt het tekort aan gekwalificeerde werknemers tot de automatisering van fysiek zware en repetitieve taken.
• Industrie 4.0 en Smart Manufacturing: De netwerkvorming en digitalisering van de productie vereisen intelligente en flexibele robots als centrale componenten.
• Ontwikkeling van nieuwe sectoren: de groei wordt steeds meer gedreven door adoptie in sectoren buiten de auto-industrie, zoals logistiek, bouw en hernieuwbare energie.
• Duurzaamheid en reshoring: Robots verbeteren de materiaalefficiëntie, verminderen afval en maken kostenefficiënte binnenlandse productie mogelijk.

Obstakels:

• Hoge initiële investeringen: De kosten voor de robot, de integratie ervan en de benodigde randapparatuur vormen een aanzienlijke drempel, vooral voor kleine en middelgrote ondernemingen (MKB).
• Integratiecomplexiteit: Ondanks de gebruiksvriendelijkere interfaces kan het nog steeds een uitdaging zijn om robots te integreren in bestaande systemen en de interoperabiliteit te waarborgen.

Strategische imperatieven voor implementatie

Voor bedrijven die overwegen om zware robots in te zetten, zijn de volgende strategische overwegingen cruciaal:

• Verleg de focus van kapitaaluitgaven (CAPEX) naar TCO en ROI: investeringsbeslissingen moeten niet uitsluitend gebaseerd zijn op de aankoopprijs. Een holistische analyse van de totale eigendomskosten (TCO) – energieverbruik, onderhoud en beschikbaarheid – en het rendement op investering (ROI) – door een hogere doorvoer, verbeterde kwaliteit en lagere arbeidskosten – is essentieel.
• Nieuwe bedrijfsmodellen benutten: modellen zoals Robotics-as-a-Service (RaaS) verlagen de initiële investeringsdrempel doordat bedrijven robotcapaciteiten kunnen leasen als operationele kosten in plaats van als kapitaalinvestering.
• Investeer in de ontwikkeling van je personeel: Vereenvoudiging van programmeren elimineert niet de behoefte aan geschoolde werknemers. In plaats daarvan verschuift het de vereiste vaardigheden van puur programmeren naar taken op een hoger niveau, zoals procesoptimalisatie, systeembewaking en onderhoud. Bedrijven moeten investeren in de training van hun personeel om deze intelligente machines effectief te beheren en ermee samen te werken.
• Prioriteit geven aan software en ecosystemen: Bij de keuze van een robot moeten het softwareplatform van de fabrikant, de gebruiksvriendelijkheid en de breedte van het partnerecosysteem belangrijke criteria zijn. Een sterk ecosysteem biedt toegang tot vooraf geïntegreerde oplossingen en maakt de investering toekomstbestendig tegen veranderende eisen.

☑️ MKB -ondersteuning in strategie, advies, planning en implementatie

☑️ Creatie of herschikking van de digitale strategie en digitalisering

☑️ Uitbreiding en optimalisatie van de internationale verkoopprocessen

☑️ Wereldwijde en digitale B2B -handelsplatforms

☑️ Pioneer Business Development

Konrad Wolfenstein

Ik help u graag als een persoonlijk consultant.

U kunt contact met mij opnemen door het onderstaande contactformulier in te vullen of u gewoon bellen op +49 89 674 804 (München) .

Ik kijk uit naar ons gezamenlijke project.

Xpert.Digital is een hub voor de industrie met een focus, digitalisering, werktuigbouwkunde, logistiek/intralogistiek en fotovoltaïsche.

Met onze 360 ​​° bedrijfsontwikkelingsoplossing ondersteunen we goed bekende bedrijven, van nieuwe bedrijven tot na verkoop.

Marktinformatie, smarketing, marketingautomatisering, contentontwikkeling, PR, e -mailcampagnes, gepersonaliseerde sociale media en lead koestering maken deel uit van onze digitale tools.

U kunt meer vinden op: www.xpert.Digital – www.xpert.solar – www.xpert.plus