top of page

Ratgeber · Automatisierung ohne Roboter

Nicht jede Automatisierung braucht einen Roboter

Stellen Sie sich eine Fertigung vor, in der ein Bauteil kontrolliert, mit Anbauteilen versehen und anschließend geschliffen werden muss. Mit einem Roboter läuft das in vier getrennten Schritten ab: Der Roboter legt das Bauteil ab, der Mitarbeiter bearbeitet es, der Roboter nimmt es wieder auf und legt es erneut ab. Mit einer kollaborierenden Hubachse hält die Maschine das Bauteil, während der Mitarbeiter direkt daran arbeitet, kontrolliert, montiert, schleift, und legt es anschließend selbst ab. Zwei Schritte statt vier, ohne Ablegen und Wiederaufnehmen dazwischen.

​

Wer über Automatisierung nachdenkt, denkt zuerst an einen Roboter, weil das die bekannteste Form ist. Tatsächlich gibt es vier grundsätzlich unterschiedliche Wege, einen Arbeitsplatz zu automatisieren oder zu entlasten: den Industrieroboter, den Cobot, das Exoskelett und die Handhabungstechnik. Dieser Ratgeber ordnet alle vier sachlich ein und zeigt, wann welche Lösung tatsächlich die wirtschaftlichere ist.

KAPITEL 01
Warum kennen die wenigsten Handhabungstechnik als eigene Kategorie?

Industrieroboter sind seit Jahrzehnten Teil des öffentlichen Bilds von Fabrikautomatisierung. Cobots und Exoskelette bekommen zusätzlich viel mediale Aufmerksamkeit, weil an ihnen aktuell intensiv geforscht wird, etwa an Kombinationen aus tragbarer Unterstützung und kollaborierenden Robotern. Handhabungstechnik dagegen läuft seit Jahrzehnten still in Fabrikhallen, ohne eigene Forschungsszene und ohne eigenen Medienauftritt. Das Ergebnis: Wer nicht direkt in der Branche arbeitet, kennt die Kategorie schlicht nicht und sucht deshalb auch nicht danach, wenn eine Automatisierungsentscheidung ansteht, obwohl sie für viele Anwendungen die wirtschaftlichere Wahl wäre.

KAPITEL 02
Die vier Automatisierungsarten im Überblick

Die vier Arten unterscheiden sich entlang zweier Fragen: Wer trägt die Last, die Maschine oder der Mensch, und wer steuert die Bewegung, der Mensch oder eine programmierte Maschine. Industrieroboter und Cobot beantworten beide Fragen gleich: Die Maschine trägt und die Maschine steuert, programmiert nach festen Bahnen. Beim Exoskelett bleibt der Mensch für beides zuständig, er trägt die Last weiterhin selbst, nur mit Unterstützung, und steuert seine eigene Bewegung vollständig. Bei der Handhabungstechnik, also Manipulator und Hubachse, trägt die Maschine die Last vollständig, während der Mensch die Bewegung direkt mit der Hand führt. Genau diese Kombination, Maschine trägt, Mensch steuert, ist die Lücke, die im öffentlichen Bild von Automatisierung meist fehlt.

Handhabungstechnik

Maschine trägt, Mensch steuert. Manipulator, Hubachse.

Exoskelett

Mensch trägt mit Unterstützung, Mensch steuert.

Industrieroboter / Cobot

Maschine trägt, Maschine steuert programmiert.

Kaum genutzt

Mensch trägt, Maschine steuert. Keine etablierte Kategorie.

KAPITEL 03
Die vier Arten im Detail

Handhabungstechnik

Handhabungstechnik bezeichnet Manipulatoren und Hubachsen, die eine Last pendelfrei tragen, während der Mitarbeiter die Bewegung direkt mit der Hand führt. Es gibt keine gespeicherte Bahn und keine Programmierung der Bewegung selbst, die Feinsteuerung übernimmt in jedem Moment der Mensch. Das erlaubt echte gleichzeitige Zusammenarbeit: Der Mitarbeiter kann ein Bauteil kontrollieren, mit Anbauteilen versehen oder bearbeiten, während die Maschine es hält, ohne die Schritte Ablegen und Wiederaufnehmen, die ein Roboter dafür bräuchte. Eine ausführliche Definition mit allen Bauarten liefert der Ratgeber Was ist ein Manipulator.

Cobot

Ein Cobot ist ein kollaborierender Roboter mit Sicherheitssensorik, der ohne trennenden Schutzzaun neben Menschen arbeiten darf, weil er seine Geschwindigkeit automatisch reduziert, sobald sich eine Person nähert. An der grundsätzlichen Funktionsweise ändert das nichts: Ein Cobot wird wie ein Industrieroboter programmiert, folgt festen Bewegungsbahnen und benötigt bei einer Bauteiländerung ebenfalls eine Neuprogrammierung. Der Wegfall des Schutzzauns spart Platz, aber nicht den Programmieraufwand.

​

Industrieroboter

Ein Industrieroboter ist ein programmierbares, meist ortsfestes System, das Bauteile entlang fest einprogrammierter Bahnen bewegt. Er ist die richtige Wahl bei sehr hohen Stückzahlen mit gleichbleibendem Bauteil, etwa am Ende einer Serienlinie, wo sich der Programmieraufwand über Zehntausende Zyklen amortisiert. Er benötigt in der Regel eine exakte, wiederholgenaue Bauteilposition, häufig zusätzliche Zuführtechnik oder Sensorik, und einen Schutzzaun. Jede Bauteiländerung erfordert eine Neuprogrammierung der Bahnen.

​

​

Exoskelett

Ein Exoskelett ist ein am Körper getragenes Hilfsmittel, meist als eine Art Rucksack mit Motor oder Federmechanik, das die eigene Muskelkraft des Mitarbeiters unterstützt, etwa beim Heben mit den Armen oder beim Halten über Kopf. Die Last wird weiterhin vollständig vom Mitarbeiter selbst getragen, nur mit weniger Kraftaufwand. Ein Exoskelett automatisiert also nichts im eigentlichen Sinn, es entlastet den Menschen bei einer Tätigkeit, die er weiterhin komplett manuell ausführt. In der industriellen Praxis ist die Verbreitung bisher gering, viele Anwendungen befinden sich noch in der Forschung.

KAPITEL 04
Der Prozessunterschied konkret

Am deutlichsten wird der Unterschied an einem einzelnen Arbeitszyklus. Beim Roboter läuft ein typischer Zyklus in vier getrennten Schritten ab: Das Bauteil wird abgelegt, der Mitarbeiter bearbeitet es an einer separaten Station, der Roboter nimmt es wieder auf, und der Zyklus schließt mit dem endgültigen Ablegen. Jeder dieser Übergänge kostet Zeit und Platz, weil das Bauteil zwischen Maschine und Mitarbeiter wechseln muss. Bei einer kollaborierenden Hubachse wie der ZH90 entfallen zwei dieser vier Schritte vollständig: Die Achse holt das Bauteil und hält es, der Mitarbeiter arbeitet direkt daran, und legt es anschließend selbst ab. Zwei Schritte statt vier bedeuten weniger Taktzeit pro Zyklus und weniger Platzbedarf am Arbeitsplatz, weil kein separater Ablagepunkt für den Zwischenschritt nötig ist.

KAPITEL 05
Was eine Bauteiländerung wirklich kostet

Bei einem Roboter zerfällt eine Bauteiländerung in zwei getrennte Aufwände: den mechanischen Umbau des Greifers und die anschließende Neuprogrammierung von Bahnen und Positionen. Das gilt unabhängig davon, wer den Greifer liefert, auch wenn der Integrator die Vorrichtung gleich mitliefert, bleibt die Neuprogrammierung notwendig, weil der Roboter nach festen Koordinaten fährt. Bei Handhabungstechnik genügt in aller Regel die mechanische Anpassung des Greifers, eine Neuprogrammierung entfällt vollständig, weil der Mensch die Bewegung ohnehin in jedem Zyklus neu ausführt. Die Abwägung Standardgreifer gegen maßgeschneiderte Vorrichtung führt der Ratgeber Robotergreifer oder individuelle Vorrichtung? vertiefend aus.

KAPITEL 06
Wo ein Roboter trotzdem die bessere Wahl ist

Handhabungstechnik ist keine universelle Lösung. Bei sehr hohen, gleichbleibenden Stückzahlen ohne Variantenwechsel amortisiert sich der Programmieraufwand eines Roboters schnell. Wie genau sich die Entscheidung zwischen Roboter, Manipulator und den Zwischenstufen im Detail trifft, erklären zwei vertiefende Ratgeber ausführlich: Manuell, teilautomatisiert oder Roboter? und Manipulator oder Cobot?

FAQ / Q&A
Häufige Fragen 

01 Ist ein Manipulator ein Roboter?

Nein. Ein Manipulator hat keine eigene Steuerung, die eine Bahn abfährt, er wird in jeder Bewegung direkt vom Mitarbeiter geführt. Ein Roboter bewegt sich dagegen entlang programmierter Positionen, auch wenn ein Mensch daneben steht.

02 Was ist der Unterschied zwischen Cobot und Handhabungstechnik?

Ein Cobot bleibt trotz Sicherheitssensorik ein programmierter Roboter mit fester Bahnsteuerung. Handhabungstechnik hat keine programmierte Bahn, jede Bewegung entsteht durch die Hand des Mitarbeiters. Eine ausführliche Gegenüberstellung, wann sich welches System lohnt, liefert der Ratgeber Manipulator oder Cobot?

03 Braucht Handhabungstechnik einen Schutzzaun?

Nein. Da der Mitarbeiter die Bewegung selbst führt und kein autonomer Bewegungsablauf stattfindet, entfällt die Notwendigkeit einer trennenden Schutzeinrichtung, wie sie bei den meisten Industrierobotern vorgeschrieben ist.

04 Was ist ein Exoskelett im Vergleich zu Handhabungstechnik?

Ein Exoskelett unterstützt die eigene Muskelkraft des Mitarbeiters, der die Last weiterhin selbst trägt. Bei Handhabungstechnik trägt eine Maschine, Manipulator oder Hubachse, die Last vollständig, der Mitarbeiter führt nur noch die Bewegung.

05 Kann Handhabungstechnik mit einem Roboter kombiniert werden?

​Ja. In der Praxis übernimmt ein Roboter häufig repetitive Teilschritte, während eine Hubachse oder ein Manipulator die Bereiche abdeckt, die Flexibilität oder menschliches Eingreifen erfordern. Beide Systeme schließen sich nicht gegenseitig aus.

06 Wie schnell ist Handhabungstechnik einsatzbereit?

Weil keine Bewegungsbahn programmiert werden muss, ist Handhabungstechnik in der Regel innerhalb weniger Tage bis weniger Wochen einsatzbereit, abhängig davon, wie individuell die Vorrichtung für das jeweilige Bauteil ausgelegt werden muss. Ein vergleichbares Robotersystem benötigt zusätzlich Zeit für Programmierung, Simulation und Einfahren der Bahnen.

07 Was ist die größte Einschränkung von Handhabungstechnik?

Die größte Einschränkung ist die Taktzeit: Da der Mensch die Bewegung führt, ist Handhabungstechnik an die Geschwindigkeit gebunden, mit der ein Mitarbeiter sicher und ergonomisch arbeiten kann. Bei sehr hohen Taktraten, die über menschliches Arbeitstempo hinausgehen, oder im mannlosen Schichtbetrieb ist ein Roboter im Vorteil.

KAPITEL 8
Verwandte Ratgeber

NÄCHSTER SCHRITT
Passt Roboter oder Handhabungstechnik zu Ihrer Aufgabe?

Nennen Sie uns Bauteil, Stückzahl und geplanten Prozessschritt aus Ihrer Fertigung. Wir prüfen ehrlich, ob eine Handhabungslösung, ein Roboter oder eine Kombination aus beidem für Ihre Aufgabe wirtschaftlicher ist, ohne Verkaufsdruck.

bottom of page