Den tysta revolutionen av tunga robotar inom maskinteknik: Varför AI nu gör skillnad för de starkaste robotarna

### Glöm fabriksgolvet: Dessa robotjättar erövrar nu byggarbetsplatser och vindkraftsparker ### Inga fler burar behövs: Hur tunga robotar blir säkra lagkamrater för människor ### Svaret på kompetensbristen? Dessa robotar tar sig an de tuffaste jobben i världen ### Titanernas kamp: Det är inte kraft, utan programvara som avgör vem som bygger den bästa roboten ###

Styrkans utveckling: Senaste utvecklingen inom högpresterande tunga robotar

Sektorn för tunga robotar genomgår en djupgående omvandling som går långt utöver att bara öka nyttolast och räckvidd. Den senaste utvecklingen visar ett paradigmskifte mot en helhetssyn som betonar intelligens, anpassningsförmåga, användbarhet och utveckling av nya tillämpningsområden. Programvara, artificiell intelligens (AI) och avancerad mekatronik har blivit de främsta värdedrivarna, vilket gör det möjligt för dessa kraftfulla maskiner att utföra komplexa uppgifter i dynamiska miljöer, ofta i direkt samarbete med mänskliga arbetare. Viktiga trender inkluderar den ökande suddiga gränserna mellan traditionella industrirobotar och samarbetande system (cobotar), expansion till sektorer som bygg och förnybar energi, samt den växande betydelsen av total ägandekostnad (TCO) och hållbarhet. Denna utveckling definierar nästa generation av tunga robotar, som inte bara är starkare utan framför allt smartare, mer flexibla och mer tillgängliga.

Den nya generationen tunga robotar: Omdefinierar kraft och precision

Marknaden för tunga robotar utvecklas från en renodlad konkurrens om maximal nyttolast till ett diversifierat landskap där applikationsspecifik prestanda och effektivitet är av största vikt. Ledande tillverkare differentierar sina produkter genom en kombination av kraft, hastighet, kompakthet och intelligent design.

Definierar den moderna tunglastklassen: Mer än bara rå kraft

Tunga robotar är konstruerade för att hantera laster som vanligtvis börjar på 250 kg och/eller har en räckvidd på över 4 meter. De är ryggraden i industrier som fordonsproduktion, maskinteknik, gjuterier och i allt högre grad även byggindustrin, där de flyttar massiva komponenter som motorblock, stålbalkar och hela fordonskarosser. Nyttelasterna är enorma och sträcker sig från flera hundra kilogram till den nuvarande toppen på 2 300 kg.

Utvärderingen av moderna tunga robotar har dock utvecklats. Medan maximal nyttolast fortfarande är ett viktigt kriterium, kommer holistiska effektivitetsmått i allt högre grad i fokus. Dessa inkluderar förhållandet mellan nyttolast och vikt, erforderligt fotavtryck, energiförbrukning och förmågan att hantera laster med höga tröghetsmoment exakt och dynamiskt. Dessa kriterier återspeglar en djupare förståelse av den totala ägandekostnaden och kraven i moderna, flexibla produktionsmiljöer.

Konkurrenslandskap och flaggskeppsmodeller (2024-2026)

Marknaden domineras av etablerade aktörer som KUKA, Fanuc, ABB och Yaskawa, medan nya konkurrenter som Estun från Kina får allt större betydelse. Strategierna hos dessa företag visar på en anmärkningsvärd skillnad som går utöver att bara maximera nyttolasten.

Fanuc är fortfarande den obestridda marknadsledaren inom segmentet för ultratunga fordon med sin M-2000iA-serie. Med en nyttolast på 2,3 ton är M-2000iA/2300-modellen världens kraftfullaste 6-axliga ledade robot och är idealisk för uppgifter som kräver absolut maximal kraft, som att lyfta hela fordonschassin.

KUKA strävar efter en strategi för optimerad prestanda. Medan KR FORTEC ultra-serien erbjuder nyttolaster på upp till 800 kg, kännetecknas den av ett exceptionellt bra nyttolast-till-vikt-förhållande och en kompakt design. Detta uppnås genom innovativa designfunktioner som ett dubbelarmssystem som ökar styvheten utan överdriven vikt. För palleteringsapplikationer erbjuder KR 1000 titan-serien modeller med nyttolaster på upp till 1 300 kg.

ABB positionerar sin flaggskeppsrobot IRB 8700 som den snabbaste i sin klass. Med en nyttolast på upp till 800 kg (eller 1 000 kg med handleden lutad) uppnår den 25 % snabbare cykeltider än jämförbara modeller. ABB betonar också tillförlitlighet genom en förenklad mekanisk design med endast en motor och växellåda per axel, vilket minskar underhållet och sänker den totala ägandekostnaden.

Yaskawa erbjuder en bred portfölj, inklusive Motoman MH600 med en nyttolast på 600 kg. Dess parallella ledkonstruktion säkerställer hög stabilitet och styvhet, vilket är särskilt fördelaktigt vid hantering av arbetsstycken med högt tröghetsmoment. GP-serien är konstruerad för höghastighetsapplikationer.

Även framväxande konkurrenter som Estun och Kawasaki ger sig in på marknaden. Estun, Kinas största tillverkare av industrirobotar, planerar att lansera modeller som ER 13300 med en nyttolast på 1 000 kg i Europa. Kawasaki utökar sin portfölj med MXP710L (710 kg) och M-serien, som klarar upp till 1 500 kg.

Dessa olika tillvägagångssätt visar att marknaden för tunga robotar har utvecklats från en endimensionell kapplöpning om högsta nyttolast till ett mer differentierat konkurrenslandskap. Tillverkare konkurrerar nu med specialiserade prestandafunktioner skräddarsydda för specifika kundkrav – vare sig det gäller maximal effekt, effektivitet i trånga utrymmen eller maximal hastighet. Detta gör det möjligt för användare att välja en lösning optimerad för deras individuella produktionsförhållanden, snarare än att bara välja den mest kraftfulla tillgängliga modellen.

Robotjättar: De kraftfullaste industrirobotarna i jämförelse

I industrirobotarnas värld finns det några imponerande jättar som sticker ut tack vare sina enorma nyttolaster och tekniska specifikationer. Tillverkarna Fanuc, KUKA, ABB, Kawasaki, Estun och Yaskawa konkurrerar om toppositionen i detta marknadssegment.

Fanuc M-2000iA/2300 utmärker sig med sin exceptionella nyttolast på 2300 kg och har även en IP67-skyddad handledskonstruktion. KUKA presenterar KR 1000 1300 titan PA, en robot med en nyttolast på 1300 kg, idealisk för palleteringsapplikationer och en kompakt 6-axlig design. ABB IRB 8700 övertygar med 25 % högre hastighet jämfört med liknande modeller och en förenklad design för maximal tillförlitlighet.

Med MG15HL förlitar sig Kawasaki på en hybridlänkmekanism som möjliggör höga vridmoment och nyttolaster utan ytterligare motvikter. Yaskawa Motoman MH600 imponerar med sin parallella länkkonstruktion, vilket garanterar stabilitet även med belastningar med höga tröghetsmoment.

En intressant nykomling är Estun ER 13300, en kraftig robot som siktar på att erövra den europeiska marknaden. Dessa robotar visar imponerande den tekniska utvecklingen inom industriell automation och den ständiga innovationen hos ledande tillverkare.

Intelligensmotorn: AI och programvara som viktiga differentiatorer

De viktigaste framstegen inom tunga robotar är inte längre av ren mekanisk natur. Snarare är det sammansmältningen av robotteknik med artificiell intelligens och avancerad programvara som i grunden utökar dessa maskiners kapacitet och revolutionerar deras drift.

Från automatisering till autonomi: Effekten av artificiell intelligens och maskininlärning

AI och maskininlärning (ML) omvandlar industrirobotar från stela, förprogrammerade verktyg till adaptiva, intelligenta system som kan uppfatta, besluta och lära sig. Denna förändring är avgörande för att hantera variation och komplexitet i moderna tillverknings- och logistikprocesser.

Avancerad uppfattning (”ögonen”)

Moderna robotar arbetar inte längre i blindo. De är utrustade med sofistikerade sensorsystem, inklusive 2D- och 3D-visionssystem, LiDAR och stereokameror, vilket ger dem en omfattande förståelse av sin omgivning. Denna perceptuella förmåga drivs av djupinlärningsalgoritmer för objektdetektering, lokalisering och segmentering, vilket gör deras användning möjlig i ostrukturerade miljöer.

Användningsfall – Lånplockning: System som KUKA.SmartBinPicking använder avancerad bildbehandling för att identifiera slumpmässigt arrangerade objekt i en låda, bestämma deras grippunkter och säkert ta bort dem – en uppgift som är praktiskt taget omöjlig med traditionell, regelbaserad programmering.

Användningsfall – Byggarbetsplatsigenkänning: Forskning utvecklar aktivt YOLO-baserade objektigenkänningsmodeller (You Only Look Once). Dessa gör det möjligt för robotar att identifiera arbetare, fordon och byggnadsstrukturer på dynamiska byggarbetsplatser, vilket är en förutsättning för autonom drift i sådana komplexa miljöer.

Intelligent uppgiftshantering ("Hjärnan")

AI tjänar inte bara till att se, utan också till att agera. ML-modeller gör det möjligt för robotar att anpassa sina handlingar till förändrade förhållanden i realtid.

Användningsfall – AI-assisterad avpalletering: FANUC använder AI-drivna visionssystem för att robotar ska kunna autonomt lossa blandade pallar med varierande kartongstorlekar och positioner. Sådana system kan bearbeta över nio kartonger per minut, vilket ersätter extremt fysiskt krävande manuellt arbete.

Användningsfall – AI-assisterad svetsning: Nästa generations system, som NovAI™, utnyttjar maskinseende och AI för adaptiv svetsning i realtid. De kan spåra svetsar, justera för springor och häftpunkter samt dynamiskt korrigera svetsparametrar. Detta automatiserar processer som tidigare ansetts vara för inkonsekventa för robotteknik på grund av komponenttoleranser och är ett avgörande framsteg för tung byggnation inom industrier som varvsindustrin.

Användbarhetsrevolutionen: Förenkla komplexitet med avancerad programvara

Traditionellt sett var programmering av industrirobotar en mycket specialiserad uppgift som krävde djupgående kunskaper i proprietära programmeringsspråk som KRL (Kuka) eller RAPID (ABB). Detta utgjorde en hög inträdesbarriär och bromsade implementeringen av automationslösningar.

Nästa generations operativsystem

Ledande tillverkare svarar på denna flaskhals genom att utveckla nya, intuitiva operativsystem som är utformade för att demokratisera robotdrift.

KUKA iiQKA.OS: Ett modernt, Linux-baserat operativsystem med ett webbaserat användargränssnitt (iiQKA.UI) utformat för att vara lika enkelt att använda som en smartphone. Det stöder instruktionsbaserad programmering, möjliggör virtuell driftsättning och är utformat för att främja ett helt ekosystem av tredjepartsappar och hårdvara ("Robotic Republic").

FANUC iHMI: Det "Intelligent Human Machine Interface" är ett grafiskt, pekskärmsbaserat användargränssnitt som är utformat för att drastiskt minska installations- och utbildningstiderna. Det integrerar planerings-, redigerings- och förbättringsverktyg som cykeltidsuppskattning och underhållshantering i ett enda, tydligt gränssnitt.

Demokratisering av programmering

Trenden går tydligt mot kodfri eller lågkodsbaserad interaktion. Visuella programmeringsmiljöer med dra-och-släpp-funktionalitet och grafiska arbetsflödesredigerare blir standard. Metoder som "undervisning genom demonstration", där en operatör manuellt styr robotarmen genom en rörelse (handstyrning) eller använder externa verktyg som Wandelbots Tracepen för att "visa" roboten en uppgift, sänker programmeringshindret ytterligare.

Simuleringens kraft (digitala tvillingar)

Offline-programmerings- och simuleringsprogram som KUKA.Sim eller ABB RobotStudio har blivit ett oumbärligt verktyg. Det gör det möjligt för företag att virtuellt designa, testa och optimera hela robotceller innan den fysiska hårdvaran ens beställs. Denna "virtuella driftsättning" minskar avsevärt den verkliga installationstiden, minimerar risker genom tidig upptäckt av kollisioner eller tillgänglighetsproblem och gör att programmering kan utföras parallellt med hårdvaruanskaffning.

Denna utveckling pekar på ett fundamentalt skifte inom robotteknik. Tillverkare säljer inte längre bara en robotarm med en styrenhet, utan bygger hela digitala plattformar. Dessa inkluderar operativsystem, appbutiker, partnernätverk och molnanslutningar. KUKA marknadsför aktivt ett partnerekosystem ("Robotic Republic") för iiQKA med öppna gränssnitt för tredjepartsleverantörer. Samtidigt möjliggör plattformar som ctrlX AUTOMATION från Bosch Rexroth styrning av robotar från olika märken (ABB, KUKA, FANUC) via ett enhetligt gränssnitt. Denna utveckling återspeglar skiftet på smarttelefonmarknaden, där värdet på en enhet till stor del bestäms av dess appekosystem. Konkurrensens slagfält förskjuts därmed från rena hårdvaruspecifikationer till styrkan och öppenheten i mjukvaruekosystemet. För användarna innebär detta mindre beroende av en enda tillverkare, snabbare innovation och tillgång till ett bredare utbud av specialiserade lösningar. Roboten blir den hårdvaruplattform som en mjukvarudefinierad automationslösning byggs på.

Xpert.Digital har djup kunskap i olika branscher. Detta gör att vi kan utveckla skräddarsydda strategier som är anpassade efter kraven och utmaningarna för ditt specifika marknadssegment. Genom att kontinuerligt analysera marknadstrender och bedriva branschutveckling kan vi agera med framsyn och erbjuda innovativa lösningar. Med kombinationen av erfarenhet och kunskap genererar vi mervärde och ger våra kunder en avgörande konkurrensfördel.

Mer om detta här:

• Använd 5 -Fold -kompetensen hos Xpert.digital i ett paket – från 500 €/månad

Avancerad mekatronik: Kraftens fysiska utveckling

Parallellt med de snabba framstegen inom mjukvara och AI utvecklas även den fysiska formen av tunga robotar. Innovationer inom design, materialvetenskap och sluteffektorteknik är avgörande för att omsätta denna ökade intelligens i mekanisk prestanda.

Innovationer inom design och material: Mer prestanda med mindre massa

En viktig trend är utvecklingen av robotar som är lättare och mer kompakta samtidigt som de erbjuder samma eller högre nyttolast. KUKA KR Fortec är till exempel upp till 700 kg lättare än sin föregångare, medan KR FORTEC ultra-serien har ett klassledande nyttolast-till-vikt-förhållande. Denna viktminskning sänker kraven på fundamentet, minskar energiförbrukningen och möjliggör användning i mer tätbefolkade och utrymmesmässigt begränsade produktionsanläggningar.

Detta möjliggörs av avancerade kinematiska koncept. KUKAs dubbelarmssystem och Fanucs mycket styva armkonstruktioner förbättrar precisionen och minskar vibrationer vid höga hastigheter och tunga belastningar. Kawasakis hybridlänkmekanism eliminerar behovet av skrymmande motvikter, vilket ökar robotens arbetsyta.

En annan viktig aspekt är modularitet. Robotserier som de från KUKA (KR Quantec, Fortec, Fortec ultra) delar i allt högre grad gemensamma komponenter, såsom centrala händer. Detta förenklar underhållet och minskar reservdelslagerkostnaderna för kunder som driver en diversifierad robotflotta.

För användning i extrema miljöer är specialiserade varianter som "Foundry"- eller "Hygienic"-versioner nu standard. Dessa modeller har IP67-klassade handleder och kroppar, värme- och korrosionsbeständiga beläggningar och livsmedelssäkra smörjmedel, vilket möjliggör användning i gjuterier, smedjor eller livsmedelsbearbetning.

Nästa generations ändeffektorer: Robotens händer

Griparna i robotarmens ände, kallade ändeffektorer, utvecklas från enkla pneumatiska klämmor till komplexa mekatroniska system. De är i allt högre grad utrustade med avancerade sensorer som ger dem adaptiv funktionalitet. Även om de fortfarande främst återfinns i applikationer med lägre nyttolaster, påverkar principer från mjuk robotik och bionik griptekniken. Målet är att hantera en bredare variation av objektformer och material med större tillförlitlighet och mindre ansträngning. För tunga och komplexa objekt utvecklas fleraxliga, heldrivna mekanismer som möjliggör exakt manipulation.

Kraft- och vridmomentsensorer monterade på handleden ger roboten en "känsel". De gör det möjligt för den att utföra känsliga uppgifter som att exakt sammanfoga komponenter, applicera en definierad kraft under slipning eller säkert reagera på oväntade kollisioner.

Sensorekosystemet: grunden för uppfattning och säkerhet

Moderna tunga robotar förlitar sig på ett rikt ekosystem av interna och externa sensorer. Interna sensorer som motorkodare och momentsensorer i lederna är avgörande för exakt rörelsekontroll. Externa sensorer som 3D-kameror, LiDAR och ultraljudssensorer tillhandahåller data för miljömedvetenhet och förverkligande av säkert samarbete mellan människa och robot. Integrerade kollisions- och överbelastningsskyddssystem kan utlösa ett nödstopp vid kollision eller överbelastning, vilket skyddar både roboten och arbetsstycket. Dessa system blir alltmer sofistikerade och erbjuder till exempel pneumatiskt justerbara utlösningströsklar.

Hållbarhet och effektivitet: Fokus på total ägandekostnad (TCO)

Energieffektivitet har blivit ett viktigt designmål. Genom lättviktskonstruktion, programvaruoptimerade rörelsebanor och energibesparande standbylägen minskar tillverkare sina robotars energiförbrukning. Detta minskar inte bara driftskostnaderna utan förbättrar även miljöpåverkan från automationslösningen. Förenklade mekaniska konstruktioner, som de som ABB använder sig av med endast en motor per axel, och modulär konstruktion leder till högre tillförlitlighet (Mean Time Between Failures, MTBF) och snabbare reparationstider (Mean Time To Repair, MTTR), vilket ytterligare minskar den totala ägandekostnaden.

Framsteg inom mekatronik samverkar nära med utvecklingen inom programvara och AI. En styvare, mindre vibrerande armdesign (hårdvaruförbättring) är en förutsättning för avancerad rörelsekontrollprogramvara (programvaruförbättring) för att kunna förflytta roboten snabbare och mer exakt. AI-baserade banplaneringsalgoritmer kan sedan beräkna den mest energieffektiva banan för just denna kinematik. Integrerade kraft-momentsensorer ger i sin tur feedback i realtid, vilket gör att styrprogramvaran kan reagera på oförutsedda krafter och göra processen mer robust. Prestandan hos en modern tung robot är således en framväxande egenskap hos det övergripande systemet, där mekanik, sensorer och programvara är oupplösligt sammanlänkade.

Vidgade horisonter: Nya användningsområden för tung robotteknik

Tekniska framsteg inom AI, programvara och mekatronik möjliggör användningen av tunga robotar i industrier som tidigare förlitade sig på manuellt arbete eller strikt automatisering. Robotar lämnar det kontrollerade fabriksgolvet och erövrar dynamiska och ostrukturerade miljöer.

Den automatiserade byggarbetsplatsen

Byggbranschen står inför enorma utmaningar på grund av brist på kvalificerad arbetskraft, höga säkerhetsrisker och ökande produktivitetstryck. Som ett resultat planerar 81 % av byggföretagen att introducera robotar under de kommande tio åren.

Användningsområden: Tunga robotar hanterar massiva komponenter som stålprofiler, prefabricerade betongelement och modulära höljen. De används för automatiserad produktion, till exempel för borrning, nitning och infästning av stora komponenter. Ett specifikt exempel är Fischer BauBot, som utvecklades specifikt för borr- och pluggarbeten på stora byggarbetsplatser. Robotar kan också utrustas med skärverktyg för att bearbeta betong- och ståldelar på plats med hög precision.

Viktiga teknologier: Framgång i denna ostrukturerade miljö är avgörande för AI-baserad objektigenkänning för att identifiera material och hinder, samt robusta, mobila plattformar.

Energi för framtiden: Automatisering i produktionen av förnybar energi

Den massiva expansionen av förnybar energi kräver snabbare och mer kostnadseffektiv produktion och installation av stora komponenter som vindkraftverksblad och solpaneler.

Vindenergi: Vid produktion av vindturbinsblad används robotar för efterbehandling (trimning, slipning, fyllning), vilket förbättrar kvaliteten och befriar arbetarna från ohälsosamma arbetsuppgifter. Vid automatiserad fiberplacering (AFP) placerar robotarmar exakt kolfiber- eller glasfiberremsor för att producera lättare och mer stabila rotorblad. Speciella robotsystem bearbetar bladroten (sågning, fräsning, borrning) och minskar cykeltiderna med upp till 50 % jämfört med konventionella maskiner.

Solenergi: Företag som Charge Robotics och Terabase utvecklar mobila "fabriker" som automatiserar förmontering och installation av hela sektioner av solmoduler direkt på byggarbetsplatser för solcellsparker, vilket potentiellt fördubblar produktiviteten. AES robot "Maximo" använder AI, LiDAR och maskinseende för att automatisera tunga lyft och installationer av solpaneler, vilket minskar tid och kostnader med upp till 50 %. Comaus Hyperflex-system är en mobil fabrik i en semitrailer som monterar och installerar solcellsspårare direkt på fältet.

Modernisering av tungindustrin: varvs- och flygindustrin

Varvsindustrin: Denna traditionellt sett lågautomatiserade industri börjar nu använda mobila tunga robotar. MR4Weld, utvecklad av Comau i samarbete med Fincantieri-varvet, är en autonom mobil svetsrobot som kan navigera i den ostrukturerade miljön på ett varv för att utföra svetsarbete på stora skrovsektioner. Detta ger nya nivåer av flexibilitet och effektivitet vid montering av gigantiska stålkonstruktioner.

Flyg- och rymdindustrin: Högprecisionsrobotar används för borrning, nitning och sammanfogning av stora flygplanskomponenter som vingar och flygkroppssektioner, där högsta möjliga noggrannhet och repeterbarhet krävs.

Att sluta kretsloppet: Rollen i den cirkulära ekonomin

Hållbarhetsmål och EU-förordningar driver behovet av effektiv återvinning och återtillverkning av komplexa produkter.

Automatiserad demontering: Tunga robotar är idealiska för demontering av stora och tunga produkter.

Elbilsbatterier: På grund av deras höga vikt och potentiella faror (elektriska och kemiska) är robotassisterad demontering av elbilsbatterier avgörande för säker och ekonomisk återvinning. Forskningsprojekt utvecklar robotceller som automatiskt separerar batterimoduler och celler.

Storskalig elektronik och motorer: Fraunhoferinstitutet arbetar med robotsystem som använder AI och maskinseende för att automatiskt demontera datorer, tvättmaskiner och elmotorer för att återvinna värdefulla material som koppar och sällsynta jordartsmetaller. Detta är ett viktigt steg mot att etablera "urban mining".

Dessa nya tillämpningsområden har en sak gemensamt: de flyttar roboten från den mycket strukturerade, förutsägbara miljön på en fabriksgolv till ett dynamiskt, ostrukturerat och ofta tufft "fält". Denna miljöförändring är den främsta drivkraften för teknisk utveckling inom AI, sensorer och mekatronik. Den tekniska utmaningen skiftar från att optimera repetitiva rörelser till att hantera osäkerhet. Framtida framgångar kommer att bero mindre på stegvisa förbättringar i hastighet eller precision och mer på genombrott inom miljöuppfattning, autonom navigering och adaptiv uppgiftsplanering.

Vid en tidpunkt då det digitala närvaron av ett företag beslutar om sin framgång, kan utmaningen med hur denna närvaro utformas autentiskt, individuellt och omfattande. Xpert.Digital erbjuder en innovativ lösning som positionerar sig som en korsning mellan ett industriellt nav, en blogg och en varumärkesambassadör. Den kombinerar fördelarna med kommunikations- och försäljningskanaler i en enda plattform och möjliggör publicering på 18 olika språk. Samarbetet med partnerportaler och möjligheten att publicera bidrag till Google News och en pressdistributör med cirka 8 000 journalister och läsare maximerar innehållet och synligheten för innehållet. Detta representerar en viktig faktor i extern försäljning och marknadsföring (symboler).

Mer om detta här:

• Äkta. Individuellt. Global: Xpert.Digital -strategin för ditt företag

Den kollaborativa gränsen: Säker människa-robot-interaktion med hög nyttolast

En framväxande och vid första anblicken motsägelsefull trend är tillämpningen av samarbetsprinciper på robotar som kan utöva potentiellt dödliga krafter. Denna utveckling förvandlar tunga robotar från isolerade maskiner till kraftfulla lagkamrater.

Bortom buren: Samarbetets spektrum

Det traditionella säkerhetskonceptet med att använda tunga robotar inom skyddande stängsel är ineffektivt och skapar en strikt åtskillnad mellan mänskliga och maskinella uppgifter. Modernt samarbete mellan människa och robot (HRC) är dock inte ett enda koncept, utan snarare ett spektrum som sträcker sig från enkel samexistens (roboten stannar när en människa kommer in i dess arbetsyta) till nära samarbete (människa och robot arbetar samtidigt på samma arbetsstycke).

Den största fördelen med denna metod är att HRC-kapabla industrirobotar, till skillnad från traditionella lättviktscobotar, inte har några begränsningar vad gäller nyttolast, hastighet eller precision. De erbjuder därmed det bästa av två världar: prestandan hos en industrirobot och flexibiliteten hos en samarbetsapplikation.

Viktiga teknologier för säker, tung HRC

Säker HRC med tunga robotar möjliggörs genom en kombination av avancerad sensorteknik och intelligenta styrfunktioner.

Avancerad säkerhetsavkänning: Grunden för säker HRC är systemets förmåga att upptäcka mänsklig närvaro och avsikter. Detta uppnås genom säkerhetscertifierade laserskannrar, 3D-kameror och till och med tryckkänsliga golv som genererar dynamiska, flernivåiga skyddsfält runt roboten.

Hastighets- och separationsövervakning (SSM): Detta är en viktig samarbetsmetod där robotens hastighet är omvänt proportionell mot dess avstånd från människan. Om en människa närmar sig saktar roboten ner. Om människan kommer för nära går roboten in i ett säkert övervakat stopp. Detta möjliggör flytande och effektiv interaktion utan fysiska barriärer.

Kraft- och kraftbegränsning (PFL): Även om detta är utmanande på grund av den höga tröghetsmomentet hos tunga robotar, tillåter avancerade styrsystem och momentsensorer i varje led även stora robotar att arbeta i ett kraftbegränsat läge för specifika uppgifter. De stannar omedelbart om en oväntad kontakt uppstår. Denna funktion används ofta vid manuell styrning eller överlämningsuppgifter.

Standardisering och riskbedömning: Implementeringen av säkra HRC-tillämpningar regleras av standarder som EN ISO 10218 och den tekniska specifikationen ISO/TS 15066. En grundläggande förutsättning är alltid en noggrann riskbedömning av hela applikationen – robot, gripdon, arbetsstycke och omgivning. Även en robot som är i sig säker kan använda ett farligt verktyg.

Denna utveckling leder till en omdefiniering av termen "cobot". Traditionellt sett var denna term synonym med små, lätta och i sig säkra robotarmar. Integreringen av samarbetsfunktioner i tunga industrirobotar bryter mot detta paradigm. "Samarbetande" utvecklas från ett substantiv (en typ av robot, "en cobot") till ett adjektiv eller en funktionsuppsättning ("en samarbetande robotapplikation"). Framtiden ligger inte i det binära valet mellan en "cobot" och en "industrirobot", utan i att välja en industrirobot med lämplig nyttolast och prestanda, som sedan utrustas med de samarbetande säkerhetsfunktioner som krävs för den specifika applikationen. Detta utökar dramatiskt potentialen för HRC till områden som tidigare varit oåtkomliga för nära människa-maskin-samarbete, såsom tung montering eller logistik.

RaaS förklarat: Hur företag sänker inträdesbarriären för robotar

Marknaden för tunga robotar är redo för hållbar tillväxt driven av tekniska innovationer och expansion till nya sektorer. För en framgångsrik implementering måste dock företag fatta strategiska beslut som går utöver ren teknikutvärdering.

Marknadsstorlek och tillväxtprognoser

Den globala marknaden för industriell robotik är en betydande och växande sektor. Prognoserna för marknadsstorlek varierar beroende på analysens omfattning och metod, men visar konsekvent en positiv trend:

• En analys förutspår en tillväxt från 33,9 miljarder USD år 2024 till 60,5 miljarder USD år 2030, vilket motsvarar en genomsnittlig årlig tillväxttakt (CAGR) på 9,9 %.
• En annan studie förväntar sig en tillväxt från 16,9 miljarder USD (2024) till 29,4 miljarder USD år 2029 (CAGR 11,7 %).
• En tredje prognos förutspår en tillväxt från 19,9 miljarder USD (2024) till 55,5 miljarder USD år 2032 (CAGR 14,2 %).

Den specifika marknaden för tunga robotplattformar uppskattades till 333,5 miljoner USD år 2024, med en prognos på 446,0 miljoner USD år 2030 (CAGR 5,0 %). Skillnaden med de totala siffrorna visar att tunga robotar representerar ett segment av den totala marknaden med högt värde, men mindre volym.

Enligt International Federation of Robotics (IFR) nådde det globala operativa lagret av industrirobotar en rekordhög nivå på 4,28 miljoner enheter år 2023, en ökning med 10 % jämfört med föregående år. Även om 2024 innebar en tillfällig marknadsnedgång förväntas den långsiktiga tillväxttrenden återupptas år 2025. Asien, särskilt Kina, är fortfarande den största och snabbast växande marknaden och står för 70 % av de nya installationerna.

Viktiga tillväxtdrivare och hinder

Tillväxtdrivare:

• Brist på kvalificerad arbetskraft och demografiska förändringar: I många industrialiserade länder driver bristen på kvalificerad arbetskraft automatiseringen av fysiskt krävande och repetitiva uppgifter.
• Industri 4.0 och smart tillverkning: Nätverksuppkoppling och digitalisering av produktionen kräver intelligenta och flexibla robotar som centrala komponenter.
• Utveckling av nya sektorer: Tillväxten drivs i allt högre grad av implementering i sektorer utanför fordonsindustrin, såsom logistik, bygg och förnybar energi.
• Hållbarhet och reshoring: Robotar förbättrar materialeffektiviteten, minskar avfall och möjliggör kostnadseffektiv inhemsk produktion.

Hinder:

• Höga initiala investeringar: Kostnaderna för roboten, dess integration och nödvändig kringutrustning utgör ett betydande hinder, särskilt för små och medelstora företag.
• Integrationskomplexitet: Trots mer användarvänliga gränssnitt kan det fortfarande vara utmanande att integrera robotar i befintliga äldre system och säkerställa interoperabilitet.

Strategiska krav för implementering

För företag som överväger att använda tunga robotar är följande strategiska överväganden avgörande:

• Flytta fokus från kapitalutgifter (CAPEX) till total ägandekostnad (TCO) och avkastning på investeringen (ROI): Investeringsbeslut bör inte enbart baseras på anskaffningspriset. En helhetsanalys av den totala ägandekostnaden (TCO) – energiförbrukning, underhåll och tillgänglighet – samt avkastning på investeringen (ROI) – av högre genomströmning, förbättrad kvalitet och minskade arbetskraftskostnader – är avgörande.
• Utnyttja nya affärsmodeller: Modeller som Robotics-as-a-Service (RaaS) sänker den initiala investeringsbarriären genom att tillåta företag att hyra robotkapacitet som en driftskostnad snarare än som en kapitalinvestering.
• Investera i personalutveckling: Att förenkla programmeringen eliminerar inte behovet av kompetenta medarbetare. Snarare flyttar det de nödvändiga färdigheterna från ren kodprogrammering till uppgifter på högre nivå som processoptimering, systemövervakning och underhåll. Företag måste investera i utbildning av sin personal för att effektivt hantera och samarbeta med dessa intelligenta maskiner.
• Prioritera programvara och ekosystem: När man väljer en robot bör tillverkarens programvaruplattform, dess användarvänlighet och bredden av dess partnerekosystem vara viktiga kriterier. Ett starkt ekosystem ger tillgång till förintegrerade lösningar och framtidssäkrar investeringen mot förändrade krav.

☑ SME -stöd i strategi, rådgivning, planering och implementering

☑ skapande eller omjustering av den digitala strategin och digitaliseringen

☑ Expansion och optimering av de internationella försäljningsprocesserna

☑ Globala och digitala B2B -handelsplattformar

☑ Pioneer Business Development

 

Jag hjälper dig gärna som personlig konsult.

Du kan kontakta mig genom att fylla i kontaktformuläret nedan eller helt enkelt ringa mig på +49 89 674 804 (München) .

Jag ser fram emot vårt gemensamma projekt.

 

 

Xpert.Digital är ett nav för bransch med fokus, digitalisering, maskinteknik, logistik/intralogistik och fotovoltaik.

Med vår 360 ° affärsutvecklingslösning stöder vi välkända företag från ny verksamhet till efter försäljning.

Marknadsintelligens, smarketing, marknadsföringsautomation, innehållsutveckling, PR, postkampanjer, personliga sociala medier och blyomsorg är en del av våra digitala verktyg.

Du kan hitta mer på: www.xpert.digital – www.xpert.solar – www.xpert.plus