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USA möchten beim Robotereinsatz aufholen

Der US-Markt erholt sich vom Einbruch des Krisenjahres 2020. Notwendige Effizienzsteigerung und Fachkräftemangel sind zwei von mehreren Gründen für die Automatisierung.

Von Ullrich Umann | Washington, D.C.

Die US-Wirtschaft investiert in die Roboterfertigung. So gab die Amazon Inc. am 21. Oktober 2021 bekannt, dass sie eine Fabrik mit 200 Arbeitsplätzen in Westborough, Massachusetts, errichten werde. Die neue Anlage soll den bestehenden Standort von Amazon Robotics in North Reading erweitern und sich hauptsächlich auf die Herstellung von mobilen Antriebseinheiten konzentrieren, das heißt von Robotern, die zum Transport von Paletten in Amazon-Lagern eingesetzt werden. Die neue Fabrik soll Büros, Forschungs- und Entwicklungslabors sowie Produktionsflächen in einem 350.000 Quadratmeter großen Gebäude beherbergen.

Hersteller bauen aus und fusionieren

Amazon baut seit 2012 Roboter für Lagerhäuser und Logistikzentren. Damals hatte der Konzern eigens für diesen Zweck das in Boston ansässige Unternehmen Kiva Robotics übernommen und in Amazon Robotics umfirmiert. Amazon setzt in seinen Einrichtungen neben einarmigen Robotern auch mobile Antriebseinheiten ein, um die Mitarbeiter beim Kommissionieren, Sortieren, Verstauen und Transportieren von Waren zu unterstützen.

Der Anbieter von Logistikrobotern Berkshire Grey Inc. plant eine Fusion mit der Akquisitionsgesellschaft Revolution Acceleration Acquisition Corp. Anschließend geht das fusionierte Unternehmen an die Börse. Berkshire Grey will von den Aktionären 413 Millionen US-Dollar (US$) einsammeln, die unter anderem zur Forschung und Entwicklung von Robotern genutzt werden sollen.

Die 2013 gegründete Berkshire Grey entwickelt Systeme, die künstliche Intelligenz, mobile Roboter sowie Scan-, Greif- und Sensortechnologien einsetzen, um Bestellungen zu kommissionieren und Waren schneller durch Distributionszentren zu befördern. Das Unternehmen erwirtschaftete 2020 einen Umsatz von 35 Millionen US$ und rechnet damit, 2021 den Umsatz auf 59 Millionen US$ steigern zu können.

Krisenjahr 2020 bremste Installation aus

Die Produktion von Industrierobotern schrumpfte jedoch in den Vereinigten Staaten 2020 im Vorjahresvergleich um 8 Prozent auf 30.787 Einheiten. Die bis dahin anhaltende achtjährige Wachstumsperiode fand damit ein vorübergehendes Ende. Das höchste Jahresplus wurde im genannten Zeitraum 2018 mit 40.373 Robotern erzielt.

Die 2020 in den USA eingeführten Einreisebeschränkungen haben sich auf die Installation von Robotern allerdings nur geringfügig ausgewirkt. So soll die Anzahl der notwendigen Techniker und Ingenieure in den USA weitgehend ausreichen.

Doch selbst im Krisenjahr 2020 konnte in einigen Zielbranchen ein Wachstum erzielt werden: So brach zwar die Installation von Robotern in der wichtigen Automobilindustrie im Vergleich zum Vorjahr um 19 Prozent auf 10.494 Einheiten ein, doch stieg der Absatz in den Branchen Elektrotechnik/Elektronik um 7 Prozent auf 3.710 Einheiten und in der Lebensmittel- und Getränkeindustrie um 22 Prozent auf 2.715 Einheiten.

Die Automobilindustrie büßt seit Jahren Anteile an der Roboternachfrage ein: Den Höchststand erzielten die Fahrzeugbauer 2016, als sie noch 52 Prozent aller Roboter bezogen. Mit 34 Prozent fiel der Anteil 2020 auf einen Tiefststand.

Jährliche Installation von Industrierobotern in den USA (Einheit in 1.000)

Jahr

Automobilindustrie

Elektrotechnik/Elektronik

Rest

2015

12.273

6.038

7.714

2016

16.311

6.420

6.981

2017

15.397

6.576

8.954

2018

15.246

5.284

13.221

2019

12.960

3.460

11.991

2020

10.494

3.710

10.288

Quelle: World Robotics 2021

Aber auch die Anteile der Elektrotechnik/Elektronik an der Roboternachfrage sind über die Jahre gesunken. Waren 2015 noch 22 Prozent aller Industrieroboter für diese beiden Branchen bestimmt, fiel der Vergleichswert 2020 auf 12 Prozent. Die Nachfrage aus der Metall- und Maschinenbauindustrie erreichte 2019 mit 3.785 Einheiten wiederum ihren Höchststand. Im Krisenjahr 2020 brachen die Installationen in der Metall- und Maschinenbauindustrie jedoch abrupt um 39 Prozent auf 2.294 Einheiten ein.

Der Gesamtbestand an Robotern lag 2020 in den USA bei 310.657 Einheiten, womit die USA weltweit nur den vierten Platz belegten. Im nordamerikanischen Wirtschaftsraum USMCA dominieren die USA aber. In Kanada lag der Bestand im Vergleich dazu bei 29.385 und in Mexiko bei 42.611 Robotern.

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Als wichtigstes Motiv für die Anwendung von Industrierobotern nennen Unternehmen Produktivitäts- und teilweise Qualitätsgewinne. Aber auch der chronische Fachkräftemangel wird als Motiv angeführt: Fehlendes Personal kann durch Roboter an verschiedenen Stellen ersetzt werden. Speziell die Coronaviruskrise zwang Unternehmen zur Aufstellung von Robotern, um Arbeitsplätze zu entflechten und die Infektionsgefahr innerhalb der Betriebe zu verringern.

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Altbestand wird modernisiert

Neben der Installation von fabrikneuen Robotern setzen Anwender auf die Modernisierung des Bestandes. Vor allem seit sich die räumliche Entfernung zwischen Arbeitskräften und Robotern in der Produktion verringert, steht der Sicherheitsaspekt im Vordergrund.

Tom Knauer, Produktionsleiter bei der Balluff Inc., wies darauf hin, dass „eine Reihe von Anwendungen Roboter mit sechs Achsen benötigt, um schwere Teile akkurat bewegen zu können. An dieser Stelle sehen wir großes Anwenderinteresse an Sensoren und 3D-Kameras, Laser- und Radarscannern, um ein sicheres Kooperieren zwischen Mensch und Roboter zu ermöglichen.“

Ein weiterer Wunsch der Anwender beschleunigt die Modernisierung des Roboterbestands und deren Nachbestückung mit Sensor- und Sicherheitstechnik, wie ein Vertreter von Omron Automation Americas betonte: mithilfe von Robotern die Produktion flexibel auch auf Waren mit überschaubaren Stückzahlen umstellen zu können.

Ein neues Produkt zur Verbesserung der Kooperation zwischen Mensch und Roboter ist FreeMove des Herstellers Veo Robotics Inc. Dieses industrielle Robotersicherheitssystem basiert auf Technologien wie Computer Vision (Extraktion von Informationen aus visuellen Daten) und 3D-Sensoren. TÜV Rheinland hat FreeMove das Sicherheitszertifikat erteilt und die Konformität mit ISO 13849 bescheinigt. FreeMove eignet sich laut Anbieter für Roboter der Hersteller ABB, Fanuc, Kuka und Yaskawa. 

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