Rollon und Cone Drive positionieren Timken für Führungsrolle bei Antriebssystemen für die Robotik

Sachverstand

Rollon und Cone Drive positionieren Timken für Führungsrolle bei Antriebssystemen für die Robotik

Für manche bedeutet das Wort „Roboter”, sich gemütlich auf dem Sofa zu entspannen, während ein autonomer Staubsauger den Boden reinigt oder ein Sprachassistent-Hub den Wetterbericht liest und anschließend das Thermostat entsprechend einstellt. Sicherlich praktisch, aber diese Haushaltsroboter werden von größeren, komplexeren und weitaus intelligenteren Robotern übertroffen, die weltweit als Arbeitspferde der Industrie gelten.

Bei den Industrierobotern, die die heutigen Industrien verändern, geht es weniger um Komfort im Haushalt als um Sicherheit, Effizienz und Präzision. Sie vermeiden menschliches Versagen und erledigen für Menschen gefährliche Aufgaben. Sie ermöglichen anhaltendes Wachstum an Orten mit rückläufigem Arbeitskräftepotenzial. Zudem sorgen sie dafür, dass Arbeitskräfte das Gesamtbild im Auge behalten können anstatt sich auf repetitive Aufgaben zu konzentrieren.

Nach Angaben der International Federation of Robotics verdoppelte sich der Vertrieb von Industrierobotern weltweit zwischen 2013 und 2017, und 2018 wurde ein Rekordumsatz von 16,5 Mrd. USD erzielt. Während Automobil- und Elektronikhersteller beim Einsatz von Robotern mit einem gemeinsamen Marktanteil von 45 % weiterhin führend sind, findet in der Industrie zurzeit eine Diversifizierung statt. In der Lebensmittel- und Getränkeindustrie hat sich die Anzahl der Roboteranlagen seit 2013 verdoppelt. In den USA wurde 2018 ein 73%iger Anstieg verzeichnet.

Timken hat 2018 mit dem Erwerb von Cone Drive und der Rollon Group wichtige Schritte zur Erschließung des Robotikmarktes unternommen. Beide Firmen haben nennenswerte Investitionen in Robotik und sind gut positioniert, von diesem Markt zu profitieren, der auch 2018 weiterhin im zweistelligen Bereich wuchs, selbst in Märkten, die ansonsten wirtschaftliche Rückschläge erlitten.

Erkennung einer Marktöffnung

Als Kurt Gamelin, President von Cone Drive, vor einigen Jahren beschloss, mehr Ressourcen für die Robotik bereitzustellen, hatte das Unternehmen bereits eine Führungsposition im Bereich der Präzisions-Bewegungssteuerung etabliert. Seine Accudrive-Produktlinie hat den Servomotormarkt – mit Anwendungen in der automatisierten Fertigung und in computergesteuerten CNC-Maschinen sowie in der Robotik – fast zehn Jahre lang bedient.

Cone Drive ist bekannt für die Entwicklung von hochtechnisierten Produkten, die eine hohe Eintrittsbarriere aufweisen. 2015 lief das Geschäft mit den vorhandenen Produktlinien gut, und Gamelin suchte nach Möglichkeiten zur wirksamen Nutzung seines Wertangebots.

Robotik und Automation entsprachen diesen Anforderungen und Gamelins Team erkannte eine Marktlücke für Lösungen mit einem Harmonic Drive-System (Spannungswellengetriebe). „Fast jeder Roboter ist mit mindestens zwei Harmonic Drive-Systemen ausgerüstet“, sagt Kurt Gamelin, ein Beitrag zur Entwicklung eines Marktes, der laut World Robotics Report jährlich um fast 50 % zunimmt.

Harmonic Drive-Systeme gehören auch zur Kategorie der hochtechnisierten Produkte mit hoher Eintrittsbarriere. „Erstausrüster (OEMs) waren auf der Suche nach zuverlässigen Quellen für diese einsatzkritischen Komponenten“, sagt Gamelin. Ohne ein tragfähiges Übernahmeziel auf dem Markt sah sich das Cone Drive Team gezwungen, seine Lösung organisch zu entwickeln.

„Cone Drive zeichnet sich besonders in der Produktentwicklung aus. Wir verfügen über fähige Ingenieure und gute Prozesse sowie über einen hochmodernen Dynamometer-Prüfstand.“

Entwicklung zum Komplettanbieter für Systeme der Lineartechnik

Rudi Knevels, President von Rollon, glaubt, dass die Investitionen seiner Firma in Robotik und Automation nur eine logische Erweiterung eines erfolgreichen Geschäftsmodells waren. „Rollon begann mit einer Marktnische in der Maschinenindustrie und produzierte maßgeschneiderte Teleskopführungen und Linearschienen.“

2006 erhielt Knevels den Auftrag, die Vertriebsstrategie des Unternehmens in neue Märkte zu expandieren, und heute ist Rollon weltweit führend bei Produkten der Lineartechnik für die Märkte Logistik und Schienenfahrzeuge. Darüber hinaus nimmt Rollon eine starke Position in der kommerziellen Luftfahrtindustrie ein und entwickelt Bewegungssysteme für zahlreiche Anwendungen, von Systemen zur Nachführung von Flugzeugsitzen bis hin zu Schiebefächern von Gepäckförderern.

„Heute sind wir ein Anbieter von Speziallösungen und können fast alle unsere Produkte in den meisten Anwendungen auf den individuellen Kundenbedarf zuschneiden“, sagt Knevels. „Wir sind ständig auf der Suche nach neuen Wachstumsnischen in Industriebereichen, in denen Kunden nach einzigartigen Lösungen und nicht nach Massenwaren suchen.“

Die Robotik war natürlich nicht zu übersehen. „Sie war für uns die treibende Kraft zur Erweiterung unseres Angebots an Aktuatoren und Antriebssystemen“, sagt er. „Kunden in der Robotik und der Automation bevorzugen Komplettsysteme oder für spezielle Anwendungen entwickelte Aktuatoren anstelle von Einzelkomponenten.“

2011 tätigten die Geschäftsführer von Rollon zwei Akquisitionen, die das Unternehmen zu einem Anbieter von Komplettsystemen für die Lineartechnik machten. Heute werden lineare Aktuatoren und Antriebssysteme von Rollon von Entwicklern automatisierter Fertigungsanlagen und von Logistikunternehmen genutzt, und OEMs erweitern Roboter, die sich bereits in alle Richtungen bewegen können, um eine horizontale Achse.

„Bis zu sieben Prozent aller Industrieroboter weltweit sind mit einer siebten Achse ausgerüstet“, sagt Knevels. „Die geschätzte Größe dieses Marktes, der in einem rasanten Tempo wächst, beträgt 360 Millionen USD.“

Maßgeschneiderte Lösungen mit Harmonic Drive-Systemen. Schnellere Markteinführung.

Während Rollon und Cone Drive sich noch in der Anfangsphase ihrer Investitionen in die Robotik befinden, generieren beide Firmen bereits Einnahmen in neuen Märkten dank dieser Investitionen. „Wir arbeiten mit mehreren führenden Erstausrüstern im Bereich Robotik in verschiedenen Entwicklungsstufen zusammen“, sagt Gamelin.

Lösungen mit Harmonic Drive-Systemen sind in Industrierobotern von Autoherstellern zum Lackieren, Schweißen und zur Montage weit verbreitet. Sie nehmen auch eine zentrale Rolle in den neuen kollaborativen Robotern (Kobots) ein, die Hand in Hand mit Menschen zusammenarbeiten.

Medizingerätehersteller verwenden Lösungen mit Harmonic Drive-Systemen in Bildgebungsgeräten und in OP-Tischen, sagt Gamelin. „Wir finden sie außerdem in Systemen zur Satellitenpositionierung, in Indexiermechanismen und automatisierten Fahrzeugen, die vom Militär zur Sprengstoffdetektion verwendet werden.“

Produktprüfungen zeigen, dass Ingenieure von Cone Drive dabei sind, die hohe Eintrittsbarriere für Harmonic Drive-Systeme zu durchbrechen. „Unsere Testanlage macht den Unterschied für unsere Kunden“, sagt er.

Das Unternehmen ist auch im Hinblick auf seine Lieferzeiten vorbildlich. Weil jede Industrie und jeder Roboter eigene spezielle Bewegungsspezifikationen haben, werden fast alle Harmonic Drive-Systeme von Cone Drive kundenspezifisch gefertigt. „Wir sind in der Lage, Sonderaufträge rasch zu erledigen“, sagt Gamelin, was angesichts der heutigen Marktdynamik einen Unterschied machen kann.

Eine siebte Achse mit zahlreichen Anwendungen

Rollon kann ebenfalls auf seine Anpassungsfähigkeit und kurze Lieferzeiten vertrauen, um Marktanteile in der Robotik und der Fertigungsautomation zu gewinnen. Das Vorzeigeprodukt des Unternehmens für die Robotik – sein Shuttlesystem mit einer siebten Achse – bewegt schwere Roboter auf einer horizontalen Achse. Jedes System wird auf einer modularen Plattform errichtet, was Kosten spart, kurze Lieferzeiten ermöglicht und einen Aufbau nach Kundenvorgaben gestattet.

Da Rollon mehr als 80 % seines Geschäfts auf kundenspezifische Lösungen konzentriert, kann es einen hohen Grad an wiederkehrenden Geschäften vorweisen. Etwa 70 % seiner Tätigkeiten gelten direkten Partnerschaften mit OEMs und außerdem arbeitet das Unternehmen mit Industriebranchen, in denen Roboter mit linearen Aktuatoren eingesetzt werden. Automobilhersteller verwenden Systeme mit einer siebten Achse, um heiße Metallbleche vom Ofen an die Metallpresse zu überführen – nur ein Beispiel dafür, wie Systeme von Rollon gefährliche Situationen für Menschen entschärfen können.

Kunden reduzieren außerdem ihren Kapitalaufwand und erhöhen die Effizienz, wenn mehrere statische Roboter durch einen einzigen Roboter mit Horizontalbewegung ersetzt werden können. Große Online-Einzelhändler verwenden zum Beispiel eine zunehmende Anzahl von Robotern in ihren Lagern, um Produkte von Regalen an Frachtbehälter zu überführen.

Die Werkzeugmaschinenindustrie ist ein weiterer Wachstumsmarkt, sagt Knevels. „Heutzutage sind Roboter oft für Werkzeug- oder Werkstück-Wechsel im Einsatz, und diese Roboter bewegen sich auf linearen Aktuatoren.“

Dabei handelt es sich um einen Markt, der reif für Innovationen und schlanke Lösungen ist. „Noch kaufen viele Roboternutzer Komponenten von unterschiedlichen Lieferanten ein und konstruieren ihre eigenen Linearsysteme“, sagt Knevels. „Unser System mit der siebten Achse wurde entwickelt, um diese selbstgemachten Lösungen zu ersetzen.“ Die Systeme lassen sich leicht in beliebige Robotertypen integrieren und können auf dem Boden, an der Wand oder an der Decke montiert werden.

Weltweite Unterstützung für Vertrieb sowie Forschung und Entwicklung

Die Integration mit Timken bietet sowohl für Rollon als auch für Cone Drive Möglichkeiten auf mehreren Ebenen. Das Team von Cone Drive nutzt die Ressourcen Timkens zur Produktentwicklung in vollem Umfang. „Timken verfügt über eine umfassende Wissensdatenbank in Metallurgie. Zusammen mit Timken arbeiten wir  an der Lösung diverser technischer Herausforderungen wie Werkstoffanalyse, Wärmebehandlung und Oberflächenhärtung“, sagt Gamelin.

Timken investiert außerdem in zusätzliche technische Mitarbeiter für Rollon. „Das sorgt für einen gewaltigen Auftrieb unserer F&E-Aktivitäten“, sagt Knevels.

Bezüglich der Vertriebsseite sagt Gamelin, „Timkens weltweite Präsenz gibt uns die erforderliche Breite zur Einbeziehung aller OEMs.“ Als Land mit der höchsten Roboterdichte weltweit stellt Südkorea einen wichtigen Markt dar, aber weder Rollon noch Cone Drive hatten dort eine Präsenz, bevor sie von Timken übernommen wurden. Das Team in Südkorea hat mit der Produktlinie des Harmonic Drive-Systems von Cone Drive einen guten Anfang gemacht, sagt Gamelin.

Knevels’ Team führt zurzeit Schulungen für neue Vertriebsingenieure in Südkorea, Spanien, Kanada und Schweden durch. Außerdem schätzt Knevel die Verbindungen von Timken zur Automobilbranche. In einem der stärksten Märkte für Industrieroboter sieht er dort hervorragende Möglichkeiten für Rollon. Timkens etablierte Beziehungen in diese Industrie helfen dem Unternehmen, im Bereich der Fertigungsautomation zunehmend an Fahrt zu gewinnen.

Die Vorteile der Zusammenarbeit gehen dabei in beide Richtungen, sagt er. „Rollon hat gute Beziehungen im Eisenbahngeschäft und in der kommerziellen Luftfahrt. Wir erörtern Möglichkeiten, wie wir Timken Produktlinien unseren Kontakten in diesen Industrien präsentieren können.“

Rollon Produkte schaffen ihre eigenen Synergien, da sie Ventile, Getriebe und Schmiersysteme umfassen. „Mit zunehmendem Auftragsvolumen werden wir mehr und mehr hochtechnische Timken Produkte in unsere eigenen Aktuatoren und Systeme integrieren“, sagt Knevels.

In die Zukunft der Industrierobotik investieren

Mit zunehmender Bedeutung der Industrierobotik zeigen Länder wie Japan und Deutschland außergewöhnlich hohe Adoptionsraten. „In Japan muss die Fertigungsautomation gesteigert werden, weil nicht genug Arbeitskräfte vorhanden sind, um eine Wachstumsstrategie zu verfolgen“, sagt Knevels. „Ich sehe keine Anzeichen dafür, dass sich das in den nächsten fünf oder zehn Jahren ändern wird.“

Auch wenn der Markt für kollaborative Roboter (Kobots) noch begrenzt ist, erwarten sowohl Knevels als auch Gamelin für die kommenden Jahre eine größere Akzeptanz der Kobots seitens der Belegschaft in ihrem Arbeitsumfeld. Die Investitionen von Cone Drive in Harmonic Drive-Lösungen stellen das Unternehmen gut auf, sagt Gamelin. „Kobots erhalten oft sechs bis acht Harmonic Drive-Systeme.“

Wer über kollaborative Roboter nachdenkt, stellt sich vielleicht vor, dass sie wie ihre menschlichen Kollegen auf zwei Beinen umhergehen, aber Knevels meint, dass müsste nicht notwendigerweise so sein. „Viele kollaborative Roboter benötigen auch eine kollaborative siebte Achse“, sagt er. Zurzeit arbeitet das Entwicklungsteam von Rollon fleißig an Lösungen für derartige Anwendungen.

Rollon investiert außerdem in Industrie-4.0-Technologien und partnert mit Softwarefirmen und Elektronikherstellern, um Systeme mit einer siebten Achse zu digitalisieren und zu automatisieren. „Von einem bestimmten Punkt an wird das das größte Anliegen unserer Kunden sein“, sagt Knevels.

Die Vision: Bei Antriebssystemen für Roboter führend sein

Rollon und Cone Drive wurden zu Timken Unternehmen, weil sie Industrieführer sind, innovative Partnerschaften pflegen und über erstklassige Entwicklungsprozesse und starkes technisches Know-how verfügen. Knevels und Gamelin gehen davon aus, dass diese Eigenschaften ihnen auch dabei zugute kommen, in der Robotik führende Positionen einzunehmen.

Um, dieses Ziel zu erreichen, wenden beide Führungskräfte ein ähnliches Playbook an: Stelle die Kundenanforderungen immer in den Mittelpunkt. Liefere erstklassige Produkte, nach Kundenvorgaben gefertigt, und sorge für kurze Lieferzeiten, damit Kunden sich in den dynamischsten Märkten schnell bewegen können.