Neue Kundengruppen für Industrieroboter: wo liegen unausgeschöpfte Anwendungspotenziale für Roboter im deutschen Verarbeitenden Gewerbe?

Roboter sind aus vielen Produktionsprozessen nicht mehr wegzudenken. Der Einsatz von Industrierobotern hat in den vergangenen 20 Jahren stetig zugenommen, scheint aber zurzeit zu stagnieren. Am häufigsten werden Industrieroboter in der Automobilbranche eingesetzt, wo sie die Großserienproduktion unterstützen. Betriebe aus anderen Branchen mit anderen Anwendungen sowie kleine und mittlere Unternehmen setzen im Vergleich zum Fahrzeugbau deutlich seltener Industrieroboter ein. Dies liegt zum Teil daran, dass für deren Produktionsbedingungen keine geeigneten technischen und wirtschaftlichen Lösungen existieren. Wie sich zeigt, lassen sich drei homogene Unternehmenstypen identifizieren, die ungenutzte Einsatzpotenziale für Industrieroboter aufweisen. Aus Sicht der Roboterhersteller würde die Ausweitung der Nutzerkreise die Erschließung neuer Absatzmärkte bedeuten. Die Unternehmen hingegen könnten von Rationalisierungsvorteilen profitieren, die durch den Einsatz von Robotern zu erreichen sind. Interessanterweise geht der Robotereinsatz dennoch nicht mit Beschäftigungsabbau einher. Unternehmen, die Industrieroboter in der Produktion einsetzen, verzeichnen im Mittel sogar einen überdurchschnittlichen Beschäftigungszuwachs, der auf ihre verbesserte Wettbewerbsposition zurückzuführen sein dürfte. --

Einfluß der Robotertechnik auf Beschäftigung und Tätigkeiten

"Im Wettbewerb um Marktanteile gewinnen automatisierte flexible Arbeitssysteme (im Zusammenhang damit wird in der Presse gelegentlich auch von flexibler Automatisierung gesprochen) zunehmend an Interesse und Bedeutung. Es sind dabei vor allem die zur Automatisierung von Handhabetätigkeiten verwendbaren Industrieroboter (IR) in das öffentliche Interesse gerückt. Der Bestand der in der Bundesrepublik Deutschland Ende 1982 bereits installierten Industrieroboter wird mit ca. 3500 Stück beziffert. Hinsichtlich der Personaleinsparungseffekte bei IR-Einsätzen gibt es unterschiedliche Einschätzungen. In der Bundesrepublik waren Einsparungen von durchschnittlich ca. 4 - 5 Personen je IR im 2-Schicht-Betrieb, wie Untersuchungen ergaben, möglich. Dagegen schätzt man in Japan, daß man nur mit Einsparungen von ca. 1,4 Personen rechnen kann. Die Gefahr der Freisetzung besteht vor allem für un- und angelernte Arbeitskräfte der Serienfertigung. Das Substitutionspotential für IR in der Bundesrepublik Deutschland in Branchen, die besonders für den IR-Einsatz in Frage kommen, betrug im Jahr 1978 ca. 400 000 Arbeitskräfte." (Autorenreferat)Industrieroboter, Beschäftigung, Berufstätigkeit, Innovation, Betrieb

Automatisierung, Digitalisierung und Wandel der Beschäftigungsstrukturen in der Automobilindustrie: eine kurze Geschichte vom Anfang der 1990er bis 2018

In der gegenwärtigen Diskussion gilt es als sicher, dass wir in einer Zeit rasant fortschreitender Automatisierung leben, die insbesondere durch den Einsatz von Robotern vorangetrieben wird. Die Roboterdichte gilt dementsprechend in vielen Publikationen als der zentrale Indikator der Automatisierung. Die vorliegende Studie stellt diese Argumentation in Frage. Sie untersucht zwei zentrale Fragen: Erstens, welche Ansätze der Automatisierung und Digitalisierung werden in der Automobilindustrie in Deutschland, Japan und den USA verfolgt? Zweitens, wie haben sich die Beschäftigung und ihre Zusammensetzung nach Tätigkeitsgruppen in der Automobilindustrie in den drei Ländern entwickelt? Der erste Teil der Studie fokussiert auf die Entwicklung der Automatisierungs- und Digitalisierungsansätze in der Automobilindustrie seit Anfang der 1990er Jahre bis heute. Er kombiniert eine qualitative Analyse der Fachpresse der Automobilbranche sowie eine quantitative Auswertung der Entwicklung des Roboterbestands von 1993 bis 2018 basierend auf den Statistiken der International Federation of Robotics. Im zweiten Teil der Studie wird der Wandel der Beschäftigungsstrukturen anhand von Berufsstatistiken des Bureau of Labor Statistics (USA), der Bundesagentur für Arbeit (Deutschland) und des Statistics Bureau of Japan untersucht. Die Studie stellt die Wahrnehmung einer automatisierungsbedingten Bedrohung von Beschäftigung und insbesondere von Produktionsbeschäftigung in Frage. Sie diskutiert zugleich die Entwicklungen in Deutschland, Japan und den USA im Vergleich und verdeutlicht Unterschiede der Automatisierung- und Digitalisierungsansätze sowie auch unterschiedliche Pfade des Wandels von Beschäftigungsstrukturen.In the current public discussion, it is considered certain that we live in a time of rapidly advancing automation, which is driven in particular by the use of robots. Accordingly, many academic publications use robot density as the central indicator of automation. The present study challenges this perspective. It examines two central questions: First, what approaches to automation and digitalization are being pursued in the automotive industry in Germany, Japan and the USA? Second, how have employment and its occupational composition in the automotive industry developed in the three countries? The first part of the study focuses on the development of automation and digitalization approaches in the automotive industry from the early 1990s until today. It combines a qualitative analysis of press articles and a quantitative evaluation of the development of the stock of industrial robots from 1993 to 2018 based on the statistics of the International Federation of Robotics. The second part of the study focuses on the change in employment structures using occupational statistics from the Bureau of Labor Statistics (USA), the Federal Employment Agency (Germany) and the Statistics Bureau of Japan. The study questions the perception of an automation-related threat to employment and especially to production employment. At the same time, it discusses developments in Germany, Japan and the USA in comparison and highlights differences in automation and digitalization approaches as well as different paths of change in employment structures

Standard- und Modulbasierte digitale Rohbauprozesskette : Frühzeitige Produktbeeinflussung bezüglich Produktionsanforderungen im Karosserierohbau der Automobilindustrie

Standardisierung und Modularisierung bieten nicht nur in der Produktentwicklung viele Vorteile, sondern auch in der Produktion und der Produktionsplanung. Im industriellen Umfeld werden allerdings noch nicht alle Potenziale der Standardisierung und Modularisierung ausgeschöpft. Kern dieser Arbeit ist eine neuartige Methode, die alle Anforderungen einer standardisierten und modularisierten Produktion sammelt und dem Konstrukteur anschaulich zur Verfügung stellt

Standard- und Modulbasierte digitale Rohbauprozesskette - Frühzeitige Produktbeeinflussung bezüglich Produktionsanforderungen im Karosserierohbau der Automobilindustrie

Um die hohe Produktvarianz zu beherrschen, werden in der Automobilindustrie Produkte und Produktionsanlagen standardisiert und modularisiert. Kern dieser Arbeit ist eine neuartige Methode, die alle Anforderungen einer standardisierten und modularisierten Produktion sammelt und dem Konstrukteur anschaulich zur Verfügung stellt

Standard- und Modulbasierte digitale Rohbauprozesskette : Frühzeitige Produktbeeinflussung bezüglich Produktionsanforderungen im Karosserierohbau der Automobilindustrie

Standardization and modularization offers big advantages not only for the product development but also for production and planning departments. But industry often doesn’t utilize these advantages. This contribution introduces a new method which supports the developer to design a new product in order to fit to the standardized and modularized production

Physikbasierte mechanische Absicherung zur energieeffizienzorientierten Planung und Auslegung automatisierter Montageanlagen im Automobilbau

Die im Rahmen dieser Arbeit entwickelte Methode soll einen Beitrag zu einer energieeffizienzorientierten Produktionsplanung der Automobilmontage leisten. Dafür werden automatisierte Montageanlagen der Automobilproduktion und deren Entwicklungs– bzw. Planungsprozess im Hinblick einer ganzheitlichen produktlebenszyklusphasenübergreifenden Wirtschaftlichkeitsbetrachtung fokussiert. Im Kontext des digitalen Anlagenabsicherungsprozesses werden die produktionsprozessbezogenen Energieverbräuche automatisierter Montageanlagen mit Hilfe der physikbasierten Simulation komponentenbasiert modelliert und in Form einer Energiesignatur für einen Montageprozess abgebildet. Energieeffizienzsteigernde Maßnahmen werden unter Beibehaltung produktionstechnischer Rahmenbedingungen in das digitale Anlagenmodell eingepflegt, wodurch eine Reduzierung der Betriebskosten (Energiekosten) bei konstanter Ausbringung angestrebt wird. Die Kapitalwertmethode wird dabei zur Feststellung der wirtschaftlichen Sinnhaftigkeit der energieeffienzsteigernden Maßnahme verwendet, um dem erhöhten Aufwand der Entwicklungsphase den Nutzen der geringeren Betriebskosten der Nutzungsphase gegenüberzustellen. Damit stellt die vorgestellte Methode eine Erweiterung der bisherigen Vorgehensweise der mechanischen Absicherung automatisierter Montageanlagen im Vorfeld der Virtuellen Inbetriebnahme dar und soll Anlagenentwicklern als Entscheidungsunterstützung bei der Gestaltung eines energieeffizienten Anlagendesigns dienen.This work introduces a novel methodology to promote energy-efficient manufacturing in production planning of automobile assembly. Digital design and production planning processes of automated assembly systems for automobile production are considered, complemented by holistic economic analyses encompassing the entire product lifecycle. Energy demands of assembly system components are projected by the use of physics-based modeling capabilities in virtual validation procedures, yielding an energy-signature of assembly operations. Measures for increasing energy efficiency are implemented in the virtual model of the automated assembly system while retaining significant production parameters, thus aiming to reduce operating cost in terms of energy cost while maintaining constant output. Net present value (NPV) determines measures’ economic sense and balances monetary benefits gained through energy savings in the assembly system’s operating phase in comparison to higher investment costs for increased design efforts in its development phase. The novel methodology enhances the state-of-the-art procedure of mechanical design validation preceding virtual commissioning of automated assembly systems for automobile production. The methodology aims to support design decisions facilitating energy-efficient designs of automated assembly systems in early system development phases

Entwicklung eines roboterbasierten Prüfstands für die Ermittlung der Langzeitbetriebsfestigkeit von beweglichen Karosserieteilen

Die Marktbedingungen in der Automobilindustrie sind durch kürzere Entwicklungszeiträume, eine zunehmende Anzahl an Komfortfunktionen und Fahrzeugderivaten sowie steigende Erwartungen an Qualität, Effizienz und Sicherheit geprägt. Die reale Erprobung ist ein kritischer Pfad im Entwicklungsprozess. Die vorliegende Arbeit beschreibt ein neues Prüfsystemkonzept für die Komponentenerprobung, welches diesen Anforderungen Rechnung trägt. Das Herzstück ist eine softwarebasierte Systemarchitektur zur Automatisierung von Prototypentests. Schwerpunkte sind die Flexibilität in der Praxisanwendung, die Ausweitung der Messdatenerfassung mit zweckmäßiger Verwaltung zur Bauteilüberwachung und Fehlerrekonstruktion sowie eine aufgabenorientierte Schnittstelle zur Integration von Robotern. Diese übernehmen die mechanische Betätigung von beweglichen Fahrzeugkomponenten. Anhand von zwei konkreten Beispielen, einem Prüfstand zur Absicherung von Fahrzeugtüren sowie einem Prüfstand für Steifigkeitsmessungen wird die Praxistauglichkeit nachgewiesen

Balance Bot - ein unkonventioneller Segway

Im Zuge der Globalisierung ist es immer wichtiger geworden Güter, die um die Welt geschickt werden sollen, in Lagerhallen aufzubewahren. Hierbei ergibt sich jedoch das Problem, dass mehr Platz für die ganzen Waren benötigt wird.Häufig werden zum Einlagern der Waren große Gabelstapler benötigt, welche jedoch viel Platz in Anspruch nehmen und somit weniger Stellfläche für Lagerregale vorhanden ist. Eine Lösung dieses Problems ist ein auf nur zwei Rädern aufrecht fahrender Roboter, welcher nur mit einem Lichtsensor auskommt. Im Folgenden wird dessen Entwicklung und Funktionsweise genauer erläutert, unter der Zielstellung, Lagerungsabläufe mittels des Balance Bots zu optimieren