Positionierung von Timken für die Führung von Robotern

Die Welt tritt in ein zunehmend automatisiertes Industriezeitalter ein. Industrieroboter beseitigen menschliches Versagen und gefährliche Situationen am Arbeitsplatz. Sie ermöglichen kontinuierliches Wachstum an Orten, an denen die Arbeitskräfte schrumpfen. Und sie helfen menschlichen Mitarbeitern, sich auf Gesamtlösungen statt auf sich wiederholende Aufgaben zu konzentrieren.

Laut der International Federation of Robotics verdoppelte sich der Umsatz mit Industrierobotern weltweit von 2013 bis 2017 und erreichte 2018 einen Rekordumsatz von 16,5 Milliarden US-Dollar . Während Automobil- und Elektronikhersteller mit einem Marktanteil von zusammen etwa 45 % nach wie vor die größten Anwender sind, diversifiziert sich die Branche. Die Lebensmittel- und Getränkeindustrie hat ihre Roboterinstallationen seit 2013 verdoppelt und verzeichnete 2018 in den USA einen Anstieg von 73 %.

Mit der Übernahme von Cone Drive und The Rollon Group machte Timken im Jahr 2018 bedeutende Schritte in den Robotikmarkt. Beide Unternehmen verfügen über erhebliche Investitionen in die Robotik und sind gut positioniert, um Kunden in diesem Markt zu bedienen.

Identifizieren einer Marktöffnung

Als Kurt Gamelin, Präsident von Cone Drive, vor einigen Jahren beschloss, mehr Ressourcen in die Robotik zu stecken, hatte sich das Unternehmen bereits eine Führungsposition in der Präzisionsbewegungssteuerung erarbeitet. Seine Accudrive-Produktlinie bedient seit fast einem Jahrzehnt den Servomotorenmarkt, der in der automatisierten Fertigung und in computergesteuerten (CNC) Maschinen sowie in der Robotik weit verbreitet ist.

Cone Drive ist dafür bekannt, technologisch komplexe Produkte mit hohen Eintrittsbarrieren zu entwickeln. Im Jahr 2015 entwickelten sich die bestehenden Produktlinien des Unternehmens gut und Gamelin suchte nach Möglichkeiten, dieses Wertversprechen zu nutzen.

Robotik und Automatisierung passen ins Bild, und Gamelins Team sah eine Öffnung bei harmonischen Antriebssystemen , einem Markt, der laut World Robotics Report jährlich um fast 50 % wächst. „Fast jeder Roboter auf der Welt bekommt mindestens zwei“, sagt Gamelin.

Originalgerätehersteller (OEMs) waren auf der Suche nach kompetenten Quellen. Da es auf dem Markt kein tragfähiges Akquisitionsziel gab, beschloss das Cone Drive-Team, eine Lösung auf organische Weise zu entwickeln.

„Cone Drive zeichnet sich durch Produktentwicklung aus. Wir verfügen über starke Ingenieure und gute Prozesse sowie über eine hochmoderne Prüfeinrichtung für Leistungsprüfstände.“

Die alles entscheidende horizontale Achse

Rudi Knevels, Präsident von Rollon, sagt, dass die Investition seines Unternehmens in Robotik und Automatisierung eine logische Erweiterung eines erfolgreichen Geschäftsmodells sei. „Rollon begann mit einer Marktnische in der Maschinenindustrie und produzierte maßgeschneiderte lineare und teleskopische Bewegungslösungen “, sagt er.

Im Jahr 2006 wurde Knevels damit beauftragt, die Vertriebsstrategie des Unternehmens zu erweitern, und heute verlassen sich die Logistik- und Eisenbahnmärkte bei Linearbewegungsprodukten auf Rollon. Das Unternehmen ist auch in der kommerziellen Luftfahrtindustrie stark und entwickelt Bewegungssysteme für alles, von Sitzverfolgungssystemen bis hin zu Gepäckträgern.

„Wir können nahezu alles für jede Anwendung anpassen“, sagt Knevels. „Wir sind ständig auf der Suche nach Wachstumsmöglichkeiten in Industriesektoren, in denen Kunden nach einzigartigen Lösungen und nicht nach Standardprodukten suchen.“

Die Robotik erregte natürlich sein Interesse. „Das war für uns der Antrieb, unser Angebot an Aktuatoren und Systemen zu erweitern“, sagt er. „Kunden in der Robotik und Automatisierung kaufen lieber komplette Systeme oder Aktoren, die für spezifische Anwendungen konzipiert sind, als einzelne Komponenten.“

Zwei Akquisitionen im Jahr 2011 trugen dazu bei, das Angebot des Unternehmens an Linearbewegungssystemen zu transformieren. Heute helfen Rollons Linearaktuatoren und -systeme Fabrikautomationsentwicklern, Logistikunternehmen und OEMs dabei, Robotern eine horizontale Achse hinzuzufügen, die sich bereits in alle anderen Richtungen bewegen kann.

„Bis zu sieben Prozent aller weltweit installierten Industrieroboter sind mit einer siebten Achse ausgestattet“, sagt Knevels. „Die geschätzte Marktgröße beträgt 360 Millionen US-Dollar und wächst schnell.“

Maßgeschneiderte harmonische Lösungen. Schnell.

Während sowohl Rollon als auch Cone Drive noch am Anfang ihrer Investitionen in die Robotik stehen, erwirtschaften beide dadurch bereits Einnahmen.

Cone Drive befindet sich in verschiedenen Entwicklungsstadien mit mehreren Top-Robotik-OEMs für harmonische Lösungen, die in Industrierobotern üblich sind, die Automobilhersteller zum Lackieren, Schweißen und Montieren verwenden. Auch bei den neuen kollaborativen Robotern (Cobots), die Seite an Seite mit Menschen arbeiten, spielen sie eine zentrale Rolle.

Hersteller medizinischer Geräte nutzen harmonische Lösungen in Bildgebungsgeräten und Operationstischen, sagt Gamelin. „Wir sehen sie auch in Satellitenortungssystemen, Indexierungsmechanismen und automatisierten Fahrzeugen, die das Militär zum Aufspüren von Sprengstoffen einsetzt.“

Produkttests zeigen, dass die Ingenieure von Cone Drive die hohe Markteintrittsbarriere für harmonische Antriebssysteme durchbrechen. „Unsere Testeinrichtung ist ein Alleinstellungsmerkmal für die Kunden“, sagt er.

Auch die Lieferzeiten zeichnen das Unternehmen aus. Da jede Branche und jeder Roboter über einzigartige Bewegungsspezifikationen verfügen, ist nahezu jedes harmonische System, das Cone Drive baut, kundenspezifisch. „Wir können Sonderaufträge schnell ausführen“, sagt Gamelin, was in den dynamischen Märkten von heute einen Unterschied macht.

Straffung der siebten Achse

Rollon setzt außerdem auf seine Stärken im Bereich Individualisierung und kurze Lieferzeiten, um Marktanteile in der Robotik und Fabrikautomation zu gewinnen. Das Flaggschiffprodukt des Unternehmens für die Robotik – das Seventh-Axis- Shuttle-System – bewegt schwere Roboter auf einer horizontalen Achse. Jedes System basiert auf einer modularen Plattform, die dem Unternehmen hilft, Kosten zu senken, Lieferzeiten kurz zu halten und gleichzeitig nach kundenspezifischen Spezifikationen zu bauen.

Da sich Rollon mehr als 80 % seines Geschäfts auf maßgeschneiderte Lösungen konzentriert, weist das Unternehmen einen hohen Anteil wiederkehrender Geschäfte auf. Das Unternehmen konzentriert sich stark auf die Partnerschaft mit OEMs, arbeitet aber auch direkt mit Branchen zusammen. Automobilhersteller nutzen beispielsweise Seventh-Axis-Systeme, um heiße Metallbleche vom Ofen zur Metallpresse zu transportieren und so Menschen aus gefährlichen Situationen zu befreien.

Kunden reduzieren außerdem die Kapitalkosten und steigern die Effizienz, wenn sie mehrere statische Roboter durch einen Roboter ersetzen, der sich horizontal bewegt. Große Online-Händler nutzen zunehmend Lagerroboter, um Produkte von Regalen in Versandbehälter zu transportieren.

Ein weiterer Wachstumsmarkt ist die Werkzeugmaschinenindustrie. Heutzutage werden Werkzeug- oder Werkstückwechsel häufig von Robotern gesteuert, die sich auf Linearantrieben bewegen.

Die siebte Achse stellt einen Markt dar, der für Innovationen und optimierte Lösungen reif ist. „Heutzutage kaufen viele Roboteranwender Komponenten von verschiedenen Lieferanten und bauen ihre eigenen Linearsysteme“, sagt Knevels. Seventh-Axis-Systeme ersetzen diese hausgemachten Lösungen, lassen sich problemlos in jeden Robotertyp integrieren und können am Boden, an der Decke oder an der Wand montiert werden.

Die Vorteile der Integration

Sowohl Rollon- als auch Cone Drive-Kunden profitieren von der Integration des Unternehmens mit Timken in Bezug auf Innovation und Produktentwicklung. „Timken verfügt über eine umfangreiche Wissensbasis in der Metallurgie und wir arbeiten mit ihnen an der Lösung verschiedener technischer Herausforderungen, einschließlich Material-, Wärmebehandlungs- und Oberflächenhärtungsanalysen“, sagt Gamelin.

Auf der Vertriebsseite sagt er: „Timkens globale Präsenz verschafft uns mehr Breite und Reichweite.“ Südkorea stellt als Land mit der höchsten Roboterdichte der Welt einen wichtigen Markt dar, aber weder Rollon noch Cone Drive waren dort präsent, bevor sie Teil von Timken wurden. Das südkoreanische Team ist mit der harmonischen Linie von Cone Drive unterwegs.

Das Team von Knevels bildet neben Südkorea auch in Spanien, Kanada und Schweden neue Vertriebsingenieure aus und er freut sich darauf, mit weiteren Automobilkunden in Kontakt zu treten, von denen viele Pioniere in der Fabrikautomation sind.

Die Vorteile gehen in beide Richtungen, sagt er. Rollon-Kunden aus den Bereichen Bahn und kommerzielle Fluggesellschaften profitieren außerdem von einem besseren Zugang zu Timken-Produktlinien.

Rollon-Produkte bieten ihre eigenen Synergien als Systeme aus Ventilen, Getrieben und Schmiersystemen. „Da unsere Volumina wachsen, integrieren wir immer mehr hochentwickelte Timken-Produkte in unsere Aktuatoren und Systeme“, sagt Knevels.

In die Zukunft investieren

Während der Markt für kollaborative Roboter noch klein ist, erwarten sowohl Knevels als auch Gamelin, dass Menschen in den nächsten Jahren mehr Cobots in der Arbeitsumgebung willkommen heißen werden. Die Investition von Cone Drive in harmonische Lösungen positioniert das Unternehmen gut, sagt Gamelin. Cobots nutzen oft sechs bis acht harmonische Systeme.

Man könnte sich kollaborative Roboter wie kollaborative Menschen vorstellen, die auf zwei Beinen herumlaufen, aber Knevels sagt, dass das nicht unbedingt der Fall ist. „Viele kollaborative Roboter benötigen auch eine kollaborative siebte Achse“, sagt er. Heute arbeitet das Rollon-Entwicklungsteam hart an der Lösung dieser Anwendungen.

Rollon investiert außerdem in Industrie 4.0-Technologien und arbeitet mit Softwareunternehmen und Elektronikherstellern zusammen, um Systeme der siebten Achse zu digitalisieren und zu automatisieren. „Ab einem bestimmten Punkt wird das der stärkste Wunsch unserer Kunden sein“, sagt Knevels.

Die Vision: Nr. 1 bei Roboterantriebssystemen

Rollon und Cone Drive wurden aufgrund ihrer Branchenführerschaft, innovativen Partnerschaften, erstklassigen Entwicklungsprozesse und starkem technischen Know-how zu Timken-Unternehmen. Knevels und Gamelin erwarten, dass diese Eigenschaften ihnen helfen werden, auch in der Robotik Führungspositionen zu erreichen.

Um dieses Ziel zu erreichen, gehen beide Führungskräfte nach einem ähnlichen Schema vor: Sie stellen die Kundenanforderungen in den Mittelpunkt. Liefern Sie erstklassige Produkte, die nach individuellen Spezifikationen gefertigt werden, und halten Sie die Vorlaufzeiten kurz, damit Kunden in den dynamischsten Märkten schnell agieren können.

Last Updated: 2023/10/25

Published: 2020/02/27