Die Robotik ist ein Industriebereich, der kontinuierlich wächst und neue Möglichkeiten für die Messtechnik und Prozessautomatisierung bietet. Laut Statista wird der Umsatz im Robotik-Markt 2024 auf etwa 34,96 Milliarden Euro geschätzt, bei einer jährlichen Wachstumsrate (CAGR 2024 bis 2028) von 4,28 Prozent – das prognostizierte Marktvolumen entspräche damit 41,34 Milliarden Euro im Jahr 2028. Die weltweite Nachfrage nach Robotern steigt, weil Unternehmen nach effizienteren und kostengünstigeren Lösungen suchen.

Zunehmend erobern Roboter die Qualitätssicherung und werden zu einem entscheidenden Element der automatisierten Mess- und Prüftechnik. Wir von GTM sehen den in allen Branchen spürbaren Fachkräftemangel gleichermaßen als Trend und Herausforderung, gleiches gilt für die Digitalisierung von Prozessdaten, die immer einen Sensor als das „fühlende“ Element benötigen. Kombiniert mit der Integration Künstlicher Intelligenz (KI) werden diese Datenmengen künftig ein wichtiger Faktor sein, um die Effizienz zu steigern.

Auch die Robotik-Industrie steht vor Herausforderungen, wie zum Beispiel die noch immer hohen Kosten für Roboter und für deren Implementierung sowie die nötigen Schulungen für den korrekten und sicheren Einsatz dieser Technologie.

Von den Chancen der Robotik werden kleine und mittelständische Unternehmen (KMU) wie auch große Weltkonzerne gleichermaßen profitieren: Steigerung der Produktivität, Verbesserung der Qualität, Reduzierung von Arbeitskosten und generell neue Geschäftsmöglichkeiten.

Mehrkomponenten-Kraftmessung in der Praxis

Die Mehrkomponenten-Kraftmessung erfasst eine Vielzahl dynamischer und statischer Kräfte und Momente gleichzeitig. Daraus folgt eine breite Palette von Anwendungsmöglichkeiten. Eingesetzt werden diese Verfahren insbesondere zur Messung von Spannungen und Dehnungen in Materialien und Strukturen sowie von Torsionskräften in Prüfmaschinen. In den vergangenen Jahren ist die Entwicklung der Mehrkomponenten-Kraftmessung weit vorangeschritten, mit teils bahnbrechenden Innovationen – und großem Potenzial für die Robotik. Dort finden die Verfahren in der zerstörungsfreien Material- und Werkstoffprüfung Anwendung, zudem in der Strömungsmesstechnik und insbesondere in der Handhabung und Verarbeitung von Materialien.

Anwendungsbeispiele und Vorteile

Verarbeitungsprozesse: Mehrkomponenten-Kraftmessung kommt häufig in Robotern für Schweiß-, Schleif-, Polier- und Lackierarbeiten zur Anwendung. Die auf das Werkzeug ausgeübten Kräfte und Momente werden exakt erfasst, Prozesskontrolle und -qualität werden verbessert, die Fehlerquote reduziert.

• Montage, Handhabung, Inspektion und ­Qualitätskontrolle: 
  Das präzise Erfassen der Kräfte, die einerseits auf die Teile, andererseits auf die Roboter selbst einwirken, erlaubt es, sowohl die Qualität der Montage und Inspektion als auch die Leistungsfähigkeit der Roboter zu verbessern.
• Steigerung der Effizienz: 
  Auf Basis der erfassten Messdaten ist es möglich, den Energiebedarf der Roboter zu senken und ihr Arbeitstempo zu steigern.
• Reduzierung von Ausfallzeiten: 
  Durch die Mehrkomponenten-Kraftmessung werden potenzielle Probleme frühzeitig erkannt und können behoben werden, bevor es zu Ausfällen kommt.

Bedeutung der Mehrkomponenten-Kraftmessung und von KI

Bei GTM gehen wir davon aus, dass die Bedeutung der Mehrkomponenten-Kraftmessung mit der fortschreitenden Entwicklung in der Robotik weiter steigt, vor allem mit Blick auf die zunehmende Komplexität und Vielfalt der von Robotern durchgeführten Aufgaben. Möglicherweise ist dies bald ein entscheidender Erfolgsfaktor. Nicht zu unterschätzen ist die Entwicklung neuer Sensortechnologien, die sich nahtlos integrieren lassen – auch als Retrofit.

Ein weiterer Trend in der Robotik: die Integration von KI verbunden mit klassischen Sensorlösungen. Gelingt diese Kombination unter Verwendung digitalisierter Messwerte sowie weiterer Informationen über den gesamten Lebenszyklus des Mehrkomponentenaufnehmers, könnten Roboter ihre Leistung selbstständig verbessern und anpassungsfähiger, effizienter und produktiver werden.