Wiederverwendung von Robotern, bereit für neue Aufgaben?

Bei der Realisierung einer Automationslösung kann man bis zu 50% der Investitionskosten sparen, wenn man einen vorhandenen Industrieroboter wiederverwendet.

Einer der wesentlichsten Vorteile von Industrierobotern ist deren Flexibilität und die damit verbundenen universellen Einsatzmöglichkeiten. Sie sind frei programmierbar, haben universelle, ebenfalls programmierbare, elektrische Schnittstellen zu anderen Prozessen und sehr variable Bewegungsmöglichkeiten.

Soweit zu den bekannten Argumenten, aber wie sieht es in der Praxis aus? Wie einfach lassen sich Roboter tatsächlich aus einer nicht mehr benötigten Automationslösung ausbauen und für komplett andere Aufgaben einsetzen? Was ist eigentlich die typische Lebensdauer eines Industrieroboters? Lohnt sich der Kauf eines Gebrauchtroboters?
Die Tatsache, dass gleiche Typen eines Roboters für so unterschiedliche Aufgaben wie z.B. Handhaben und Schweißen unter so unterschiedlichen Bedingungen wie sauber/schmutzig, warm/kalt, Punktbewegung/Bahnbewegung, trocken/feucht usw. eingesetzt werden können, beweist deren Flexibilität.

Zunächst mal ein paar Fakten und Erfahrungen aus über 20 Jahren und fast 2000 integrierten Robotern:
Am Gesamtinvest einer typischen Automationslösung mit einem Roboter, macht der Roboterpreis in den meisten Fällen einen Anteil zwischen 25-50% aus. Das bedeutet, dass diese 25-50% der Anschaffung auch über viele Jahre hinweg sehr gut wiederverwendbar sind und dass die übrigen 50-75% projektspezifisch sind und unter Umständen nur teilweise wieder genutzt werden können. Dieses Verhältnis ist also um Welten besser, als bei einer klassischen Sondermaschine.
Der Aufwand um einen Roboter in eine Automationsanlage zu integrieren besteht aus dem Engineering (Auslegung Traglast/Nutzlastschwerpunkt/Trägheitsmomente, Auslegung Reichweite, Auslegung Geschwindigkeit/Taktzeit und Positionierung), den mechanischen Schnittstellen (Bodenbefestigung/Sockel sowie Werkzeuganbindung/Handflansch), den elektrischen Schnittstellen (Kommunikation mit der Zentralsteuerung bzw. dem Bediener, Kommunikation mit Anlagenkomponenten und Werkzeug) sowie der Programmierung. Diesen Aufwand hat man bei der Wiederverwendung in der neuen Aufgabe in der Regel erneut.
Ein Roboter kann bei regelmäßiger Wartung sehr lange halten. Wir haben 1999 mit dem Einsatz von Robotern angefangen und nicht wenige dieser Roboter, die wir damals installiert haben, tun auch heute noch zuverlässig Ihren Dienst. Die regelmäßige Wartung bedingt eine jährliche Überprüfung der Schmierung, sowie regelmäßigen Austausch der Pufferbatterien. So etwas bieten wir im Rahmen von Wartungsverträgen zu überschaubaren Fixkosten an, die im Vergleich zu Wartungskosten vieler anderer Maschinen und Systemen sehr überschaubar sind. Je nach Belastung und täglicher Betriebsdauer muss man dann nach einigen Jahren des Betriebs auch mal mit der Erneuerung von Einzelteilen rechnen, das ist aber meist erst nach 8-10 Jahren des Betriebs erforderlich oder noch später.
Ein nicht zu vernachlässigender Faktor bei der Wiederverwendung oder dem Kauf eines Gebrauchtroboters ist der Einfluss des technischen Fortschrittes. In einem Jahrzehnt entwickeln sich die die Schlüsseltechnologien Antriebstechnik, Rechenleistung, Mikroelektronik und Software rasant weiter. Das hat zur Folge, dass die Hersteller ca. alle 3-5 Jahre einen Generationssprung machen. Der 10Jahre alte Gebrauchtroboter wird also in der Performance einem Neugerät deutlich unterlegen sein und die Ersatzteilversorgung wird sehr wahrscheinlich im danach folgenden zweiten Lebensjahrzehnt des Roboters irgendwann enden.
Generell ist aber neben dem reinen Alter des Roboters natürlich auch die tatsächliche Betriebsdauer zu berücksichtigen. Ähnlich wie beim Kauf eines Gebrauchtwagens ist es ein erheblicher Unterschied ob man über ein gebrauchtes Taxi oder den gepflegten Garagenwagen aus erster Hand gleichen Alters redet, wenn man ein Fahrzeug für die nächsten Jahre sucht.
Der Grund für alle diesen vorgelagerten allgemeinen Betrachtungen ist, dass man alle diese Aspekte zunächst abwägen sollte, bevor man einen Roboter aus einer Anlage ausbaut und um ihn herum eine neue Anlage aufbaut.
Vor dem Einbau in eine neue Anlage ist zunächst eine gute Gelegenheit Roboter und Steuerung einer Prüfung/Wartung zu unterziehen. Je nachdem ob sich die neue und die alte Aufgabe ähneln ist es unter Umständen sinnvoll eine Sicherung des vorhandenen Programms zu machen. Vielleicht lassen sich Programmstrukturen, Displaydialoge, Meldungen oder auch Bewegungssequenzen bei der neuen Aufgabe zum Teil wiederverwenden.
Was sie mechanischen Schnittstellen Bodenbefestigung bzw. Bohrbild am Werkzeugflansch angeht, so sind oft Roboter unterschiedlichen Alters in ähnlicher Baugröße kompatibel. Auch hier kann sich also ggf. ein Sockel oder eine Bodenplatte oder ein Greifermodul oder Werkzeugflansch wiederverwenden lassen.
Jetzt geht es an die Auslegung/Engineering. Zunächst die optimale Positionierung des Roboters ermitteln. Wenn der Roboter für die Aufgabe überdimensioniert ist in Reichweite und/oder Traglast ist es kein Problem. Wenn er zu wenig Reichweite oder Traglast hat, kann er nicht verwendet werden. Man sollte also bereits bei der Neuanschaffung die möglichen typischen Aufgaben im eigenen Unternehmen im Blick haben und ggf. bereits den Roboter von Beginn an eine Nummer größer nehmen, das zahlt sich später mit größerer Flexibilität aus.
Nun geht es an die elektrischen Schnittstellen. Hier steht bei einem 10Jahre alten Roboter vermutlich nicht die aktuelle Busschnittstelle zur Verfügung. Digitale Ein-und Ausgänge gibt es jedoch immer und über diese lassen sich die erforderlichen Schnittstellen aufbauen. Eine E/A-Erweiterungskarte kann man oft relativ günstig gebraucht erwerben, falls die vorhandenen E/As nicht reichen.
Nach dem Einbau und der Verdrahtung steht die Inbetriebnahme an. Wenn man den Programmierkomfort der aktuelle Robotersteuerungsgeneration gewöhnt ist, muss man jetzt einen kleinen Rückschritt in Kauf nehmen, manche Funktionen waren unter Umständen in den Vorgängersteuerungen noch nicht vorhanden. Jetzt kann die Sicherung vielleicht hilfreich sein, der man den ein oder anderen Kniff entnehmen kann. Grundsätzlich verändert sich die Programmiersprache und Programmstruktur jedoch nicht so wesentlich, so dass der Rückschritt schnell gelingt. Wenn man das Glück hat, dass sich komplette Bewegungsabläufe ähneln, kann man sogar (unter Zuhilfenahme von Zusatzprogrammen) diese Programmteile wiederverwenden.
Wenn der Roboter dann in einer neuen Anlage und die Inbetriebnahme abgeschlossen ist, macht die Wirtschaftlichkeitsrechnung besonders viel Spaß. Wenn wir zurückkommen zur Anfangsfeststellung, dass der Roboter 25-50% des Gesamtinvests einer Anlage ausmacht, dann hat die neue Anlage mit dem wiederverwendeten und bereits abgeschriebenen Roboter nur 50-75% einer Automationslösung mit neuem Roboter gekostet.
Die Flexibilität und Wiederverwertbarkeit von Industrierobotern ist ein wesentlicher Beitrag zur Nachhaltigkeit und Schonung von Ressourcen und stellt einen wesentlichen Vorteil gegenüber starren Achssystemen dar.
Wer selbst keine neue Verwendung für einen gebrauchten Roboter hat, hat gute Chancen am Gebrauchtmarkt noch einen ordentlichen Preis zu erzielen, genauso wie man natürlich für seine Automatisierungsaufgabe Ausschau nach einem Gebrauchtroboter halten kann, ein Blick auf robotsale.de lohnt sich dafür immer.
Selbst wenn ein Roboter aufgrund seines Alters und Zustands nicht mehr sinnvoll in einer neuen Anlage eingesetzt werden kann, kann er immer noch als Ersatzteilspender dienen für die zahlreichen anderen Roboter des gleichen Typs, die noch betrieben werden. Daher empfiehlt sich auch hier bei der Anschaffung von Robotern darauf zu achten die Variantenvielfalt gering zu halten.