Können Universal-Roboter die KUKA-Roboter ersetzen? Das kommt darauf an...

KUKA und Universal Robots (UR) sind führende Roboterhersteller, die jedoch unterschiedliche Bedürfnisse in der Automatisierungslandschaft abdecken. Dieser Artikel geht der Frage nach, ob Universal Robots die KUKA-Roboter ersetzen kann, und analysiert ihre Stärken, Schwächen und typischen Anwendungen. Die Antwort ist kein einfaches "Ja" oder "Nein", sondern vielmehr ein differenziertes Verständnis von wenn und wobei jede Marke zeichnet sich aus. Dies ist eine wichtige Lektüre für jeden, der die Automatisierung von Robotern in Betracht zieht und versucht, sich zwischen diesen beiden großen Anbietern zu entscheiden.

1. KUKA und Universal Robots: Unterschiedliche Philosophien, unterschiedliche Stärken

KUKA und Universal Robots (UR) vertreten zwei unterschiedliche Ansätze in der Robotik. Das Verständnis der beiden zugrundeliegenden Philosophien ist der Schlüssel zum Verständnis, wann die eine die andere ersetzen könnte.

• KUKA: Die KUKA AG, ein deutsches Unternehmen mit einer langen Tradition in der Industrieautomation, konzentriert sich in erster Linie auf leistungsstarke und hochpräzise Industrieroboter. Während KUKA tut bieten kollaborative Roboter (Cobots) wie den LBR iiwa an, deren Kernkompetenz in robusten, leistungsstarken Robotern für anspruchsvolle Fertigungsumgebungen liegt, insbesondere in Branchen wie der Automobilindustrie. KUKA zeichnet sich durch Anwendungen aus, die eine hohe Traglast, Geschwindigkeit und komplexe Integration erfordern.
• Universal Robots (UR): Universal Robots, ein dänisches Unternehmen, ist ein Pionier auf dem Gebiet der kollaborativen Roboter. Sie ausschließlich Herstellung von Cobots mit Schwerpunkt auf Benutzerfreundlichkeit, Flexibilität und Zugänglichkeit. UR-Roboter sind für Aufgaben konzipiert, die von der Zusammenarbeit zwischen Mensch und Roboter profitieren, oft in kleinerem Maßstab oder für Aufgaben, die eine häufige Neuprogrammierung und Neueinteilung erfordern.

Dieser grundlegende Unterschied im Fokus prägt das Design, die Fähigkeiten und die Zielanwendungen der jeweiligen Roboterlinien.

2. KUKA: Das industrielle Kraftpaket

Die Industrieroboter von KUKA zeichnen sich aus durch:

• Hohe Nutzlastkapazität: KUKA bietet Roboter an, die Traglasten von wenigen Kilogramm bis über 1000 kg bewältigen können (z.B. der KR Titan). Damit eignen sie sich für schwere Aufgaben wie das Heben von Autokarosserien oder die Manipulation großer Metallteile.
• Hohe Geschwindigkeit und Präzision: KUKA Roboter sind auf Geschwindigkeit und Präzision ausgelegt, was für Anwendungen wie Schweißen, Lackieren und Hochgeschwindigkeitsmontage entscheidend ist.
• Robustheit und Langlebigkeit: KUKA Roboter sind so gebaut, dass sie den rauen Bedingungen der industriellen Umgebung standhalten und eine lange Lebensdauer und einen zuverlässigen Betrieb gewährleisten.
• Komplexe Integrationsfähigkeiten: KUKA verfügt über umfangreiche Erfahrungen bei der Integration seiner Roboter in komplexe Fertigungssysteme, einschließlich Produktionslinien und automatisierte Zellen.
• Breite Palette von Modellen: KUKA bietet eine breite Palette von Robotermodellen, darunter Knickarmroboter, SCARA-Roboter, Delta-Roboter und Spezialroboter für verschiedene Anwendungen.

Die Stärke von KUKA Industrierobotern liegt in der Bereitstellung kompletter, hochentwickelter Automatisierungslösungen, die oft ein hohes Maß an Anpassungs- und Integrationskompetenz erfordern.

3. Universal-Roboter: Der kollaborative Pionier

Die Cobots von Universal Robots zeichnen sich aus durch:

• Benutzerfreundlichkeit: UR-Koboter sind für ihre benutzerfreundliche Programmierschnittstelle bekannt. Ihr Teach-Pendant verfügt über eine grafische Schnittstelle mit intuitiven Symbolen, und die Programmierung erfolgt häufig durch "Handführung", bei der der Benutzer den Roboterarm physisch bewegt, um ihm neue Positionen beizubringen.
• Sicherheit: Als Cobots sind UR-Roboter so konzipiert, dass sie ohne Sicherheitszäune sicher mit Menschen zusammenarbeiten können (eine Risikobewertung ist jedoch immer erforderlich). Sie verfügen über eingebaute Kraft-Drehmoment-Sensoren, die Kollisionen erkennen und den Roboter anhalten.
• Flexibilität: UR-Cobots sind leicht und einfach zu bewegen, wodurch sie sich für eine Vielzahl von Aufgaben und Arbeitsumgebungen eignen. Sie können schnell für verschiedene Anwendungen eingesetzt werden.
• "Plug and Play"-Ökosystem: UR hat über seine UR+"-Plattform ein umfangreiches Ökosystem an zertifiziertem Zubehör (Greifer, Sensoren, Bildverarbeitungssysteme) aufgebaut, das die Integration und Anpassung vereinfacht.
• Geringere Nutzlast und Reichweite: Im Vergleich zu den Industrierobotern von KUKA haben die UR-Cobots eine geringere Tragfähigkeit (derzeit bis zu 30 kg) und Reichweite.

Die Stärke von UR liegt in der Bereitstellung zugänglicher, benutzerfreundlicher und flexibler kollaborativer Roboter, die schnell für ein breites Spektrum von Aufgaben eingesetzt werden können.

4. Kopf an Kopf: Nutzlast, Reichweite und Präzision

Diese Tabelle zeigt deutlich den Unterschied in der Größenordnung. Die Industrieroboter von KUKA sind für schwere, hochpräzise Aufgaben gebaut, während die UR-Cobots für leichtere Nutzlasten und Aufgaben ausgelegt sind, bei denen extreme Präzision weniger wichtig ist.

5. Programmierung und Benutzerfreundlichkeit: Ein wichtiges Unterscheidungsmerkmal

Die Programmierung ist ein wichtiger Kontrastpunkt:

• KUKA: Während KUKA für seine Cobots (wie den LBR iiwa) eine manuelle Steuerung anbietet, erfordert die Programmierung seiner Industrieroboter oft spezielle Kenntnisse in Roboterprogrammiersprachen (wie KRL von KUKA). Die Programmierumgebung von KUKA ist leistungsstark und flexibel und ermöglicht komplexe Anpassungen, hat aber eine steilere Lernkurve.
• Universal-Roboter: Die Programmierung von UR ist für ihre Einfachheit bekannt. Das Teach-Pendant und die grafische Benutzeroberfläche in Kombination mit der Handführung machen es auch für Benutzer mit wenig oder gar keiner Erfahrung in der Robotik zugänglich. Diese Benutzerfreundlichkeit ist ein wichtiges Verkaufsargument für UR.

Für Benutzer, die neu in der Robotik sind oder die Wert auf eine schnelle Implementierung und einfache Programmierung legen, ist UR klar im Vorteil. Für komplexe Anwendungen, die eine fortgeschrittene Programmierung und Anpassung erfordern, kann die leistungsfähigere (aber komplexere) Umgebung von KUKA bevorzugt werden.

6. Sicherheitsmerkmale: Kollaborativ vs. Industriell

Die Sicherheit wird anders gehandhabt:

• KUKA (Industrieroboter): Herkömmliche Industrieroboter, wie die meisten der KUKA Produkte, sind nicht von Natur aus kollaborativ. Sie arbeiten mit hohen Geschwindigkeiten und Kräften, so dass Schutzzäune, Lichtvorhänge und andere Sicherheitsmaßnahmen zum Schutz der menschlichen Arbeitskräfte erforderlich sind.
• KUKA (Cobots - LBR iiwa): KUKAs cobotswie der LBR iiwa, sind entwickelt für die sichere Zusammenarbeit zwischen Mensch und Roboter, mit eingebauten Sensoren und Sicherheitsfunktionen.
• Universal-Roboter: Alle UR-Roboter sind cobotsdie für eine sichere Mensch-Roboter-Interaktion entwickelt wurden. Sie verfügen über integrierte Kraft-Drehmoment-Sensoren und eine sicherheitsbewertete, überwachte Stoppfunktion.

Wenn die Anwendung erfordert Für eine enge Mensch-Roboter-Kollaboration ohne umfangreiche Sicherheitsvorkehrungen ist ein Cobot (entweder von UR oder der KUKA Cobot-Reihe) erforderlich. Wenn der Roboter in einem separaten, bewachten Bereich arbeiten kann, ist ein herkömmlicher Industrieroboter von KUKA aufgrund seiner höheren Traglast und Geschwindigkeit möglicherweise besser geeignet.

7. Anwendungen: Wo jede Marke glänzt

• KUKA (Industrieroboter):

  • Automobilherstellung: Schweißen, Lackieren, Materialhandhabung, Montage.
  • Schweres Materialhandling: Heben und Bewegen großer, schwerer Gegenstände.
  • Hochgeschwindigkeits- und Hochpräzisionsaufgaben: Anwendungen, die extreme Genauigkeit und Geschwindigkeit erfordern.
  • Komplexe Fertigungszellen: Integriert in größere automatisierte Systeme.

• Universal-Roboter (Cobots):

  • Wählen und platzieren: Transport von Teilen von einem Ort zum anderen.
  • Maschinenpflege: Be- und Entladen von Teilen aus CNC-Maschinen, Spritzgießmaschinen usw.
  • Verpackung und Palettierung: Verpacken von Produkten und Stapeln von Kartons.
  • Leichte Montage: Aufgaben wie das Einsetzen von Schrauben oder das Zusammenfügen von Kleinteilen.
  • Qualitätsinspektion: Einsatz von Bildverarbeitungssystemen zur Prüfung von Teilen.
  • Aufgaben, die eine häufige Neuprogrammierung erfordern: Aufgrund ihrer einfachen Programmierung sind UR-Cobots gut für häufig wechselnde Aufgaben geeignet.

Die Anwendung ist die primär ausschlaggebend dafür, ob ein UR-Roboter einen KUKA-Roboter ersetzen kann.

8. Integration und Anpassung: Ökosystem vs. schlüsselfertige Lösungen

• Universal-Roboter: UR verfolgt den Ansatz eines "offenen Ökosystems". Ihre "UR+"-Plattform bietet eine breite Palette an zertifizierten Greifern, Sensoren, Bildverarbeitungssystemen und Software von Drittanbietern, die für eine einfache Integration in UR-Kobots ausgelegt sind. Dieser "Plug and Play"-Ansatz vereinfacht die Anpassung.
• KUKA: KUKA bietet zwar auch Zubehör und Integrationsoptionen an, konzentriert sich aber oft mehr auf die Bereitstellung schlüsselfertiger Komplettlösungen, insbesondere für seine Industrieroboter. Dies beinhaltet oft mehr kundenspezifische Konstruktions- und Integrationsarbeit, wobei die umfangreiche Erfahrung von KUKA in komplexen Automatisierungsprojekten genutzt wird.

Der Ansatz von UR ist ideal für Anwender, die ihre eigenen Lösungen aus leicht verfügbaren Komponenten zusammenstellen wollen. Der Ansatz von KUKA ist besser geeignet für Anwender, die ein vollständig entwickeltes und integriertes System benötigen, oft für komplexere oder anspruchsvollere Anwendungen.

9. Kosten und Unterstützung: Zu berücksichtigende Faktoren

• Kosten: Im Allgemeinen sind die Cobots von Universal Robots günstiger als die Industrieroboter von KUKA. Der LBR iiwa-Cobot von KUKA ist in der Regel teurer als vergleichbare UR-Modelle. Die Gesamtkosten hängen jedoch von dem jeweiligen Robotermodell, dem Zubehör, den Integrationsanforderungen und der Software ab.
• Unterstützung: Sowohl KUKA als auch UR bieten technische Unterstützung, Schulungen und Wartungsdienste an. KUKA, mit seiner längeren Geschichte und größeren globalen Präsenz, verfügt über ein sehr umfangreiches Support-Netzwerk. UR verfügt außerdem über eine wachsende globale Support-Infrastruktur und eine starke Online-Community.

10. Das Fazit: Ersatz oder Koexistenz?

Können also Universal Robots ersetzen. KUKA-Roboter? Die Antwort lautet: Es kommt ganz auf die Anwendung an.

• Die Ersetzung ist möglich wenn:

  • Die Anwendung erfordert die Merkmale eines cobotSicherheit für eine enge Mensch-Roboter-Interaktion, einfache Programmierung und Flexibilität für häufige Aufgabenwechsel.
  • Die Anforderungen an Nutzlast und Reichweite liegen im Rahmen der Möglichkeiten von UR-Kobotern (derzeit bis zu 30 kg und 1750 mm).
  • Extreme Präzision und Geschwindigkeit sind nicht die Hauptanforderungen.
  • Eine sofort verfügbare "Plug-and-Play"-Lösung aus dem UR+-Ökosystem ist ausreichend.

• Die Ersetzung ist nicht wahrscheinlich wann:

  • Die Anwendung erfordert die hohe Nutzlast, Geschwindigkeit und Präzision eines herkömmlichen Industrieroboter.
  • Der Roboter muss in einem speziellen, bewachten Bereich arbeiten. ohne enge menschliche Interaktion.
  • Die Anwendung erfordert eine komplexe Integration mit anderen Fertigungssystemen und eine umfangreiche kundenspezifische Entwicklung.
  • Die Aufgabe erfordert die Robustheit und Langlebigkeit eines Schwerlast-Industrieroboters.

In vielen Fällen werden die KUKA Industrieroboter und Universal Robots Cobots koexistieren in ein und derselben Produktionsstätte, die jeweils die Aufgaben erfüllen, für die sie am besten geeignet sind. Es geht nicht darum, dass der eine den anderen vollständig ersetzt, sondern vielmehr darum, das richtige Werkzeug für die jeweilige Aufgabe zu wählen. Eine Fabrik könnte KUKA-Industrieroboter für schwere Schweißarbeiten und Materialhandhabung in einer Produktionslinie verwenden, während UR-Cobots für kleinere Montageaufgaben oder Maschinenbedienung in einem anderen Bereich eingesetzt werden. Der Bedarf an komplexen Programmiersprachen ist dank der intuitiven Schnittstelle geringer.

Wichtigste Erkenntnisse

• KUKA und Universal Robots (UR) sind führende Roboterhersteller mit unterschiedlichen Schwerpunkten: KUKA hauptsächlich auf Industrieroboter, UR ausschließlich auf kollaborative Roboter (Cobots).
• Die Industrieroboter von KUKA zeichnen sich durch hohe Traglasten, hohe Geschwindigkeiten und hohe Präzision aus, die oft eine komplexe Integration erfordern.
• UR-Cobots sind auf Benutzerfreundlichkeit, Sicherheit und Flexibilität ausgelegt und eignen sich daher ideal für Aufgaben, die eine Zusammenarbeit zwischen Mensch und Roboter und häufige Neuprogrammierung erfordern.
• UR-Kobots können Möglicherweise KUKA-Roboter ersetzen nur in Anwendungen, in denen die Fähigkeiten eines Cobots ausreichen und seine Vorteile (Sicherheit, Benutzerfreundlichkeit) von Vorteil sind.
• Die Industrieroboter von KUKA sind nach wie vor die bessere Wahl für schwere, leistungsstarke Aufgaben, die keine enge Zusammenarbeit mit dem Menschen erfordern.
• Nutzlast, Reichweite, Präzision, Programmierkomplexität, Sicherheitsanforderungen, Art der Anwendung, Integrationsbedarf und Kosten sind alles entscheidende Faktoren, die bei der Wahl zwischen KUKA und UR zu berücksichtigen sind.
• Häufig werden KUKA Industrieroboter und UR Cobots koexistieren innerhalb ein und derselben Einrichtung, die jeweils unterschiedliche Aufgaben wahrnehmen.
• UR bietet ein "Plug-and-Play"-Ökosystem ("UR+") für einfache Anpassungen, während KUKA oft umfassendere, schlüsselfertige Automatisierungslösungen anbietet.
• UR-Cobots sind im Allgemeinen erschwinglicher als die Industrieroboter von KUKA; der LBR iiwa-Cobot ist in der Regel teurer als vergleichbare UR-Modelle.
• Beide Unternehmen bieten umfassende technische Unterstützung und Schulungen an.
• Bei der Wahl geht es nicht in allen Fällen um "Ersatz", sondern um die Auswahl der der richtige Roboter für die spezifische Anwendung.
• Die wichtigsten Unterschiede zwischen KUKA und UR sollten berücksichtigt werden.
• KUKA zeichnet sich durch komplexe Automatisierung aus, während UR führend bei einfach zu bedienenden Cobots ist.
• UR-Cobots haben ihre Nützlichkeit bei einfachen Aufgaben bewiesen.
• UR- und KUKA-Roboter werden typischerweise in unterschiedlichen Anwendungen eingesetzt.