HOF-Lieferant für die Königsklasse Robotik

In der Branche Robotik sind die Herausforderungen an Leitungen hinsichtlich Torsion pro Meter, Biegewechsel oder Lebensdauer besonders groß - LAPP hat für jede Anforderung eine kompromisslose Lösung.

Frank Rothermund
Market Manager Robotics bei LAPP

„In den letzten 50 Jahren hat sich LAPP auch zum Systemanbieter entwickelt – wir entwickeln und fertigen nicht nur Kabel, sondern auch die dazugehörige Anschlusstechnik bzw. die Steckverbindungen. “

Herr Rothermund, die LAPP Gruppe verfügt über ein sehr breites Produktportfolio an Leitungen, welches für Einsätze in vielen Branchen ausgerichtet ist. So auch für den sehr anspruchsvollen Bereich der Robotik. Ihr Werk in Südfrankreich, LAPP Muller, befasst sich seit mehr als 15 Jahren intensiv mit dieser Thematik. Welche Leitungen werden bei LAPP Muller speziell für Roboter erstellt?

LAPP Muller ist das Werk, welches wir innerhalb der LAPP Gruppe betrauen, wenn die Herausforderungen besonders groß an Torsion pro Meter, Biegewechsel oder an die Lebensdauer werden. LAPP Muller entwickelt für diese Aufgaben entsprechend konstruktive Lösungen, erstellt ein Muster und testet ab. Dabei handelt es sich um Produkte, die in der Robotik eingesetzt werden – das sind z. B. Versorgungsleitungen, Hybridkabel als Rund- oder Flachkabel, Spiralkabel sowie spezielle Roboterkabel.

LAPP bietet bezüglich seiner Steckverbindungskomponenten im Benchmark die größte Teilevielfalt mit höchster Wertschöpfungstiefe.

Heißt das, dass LAPP Muller überhaupt keine Standardleitungen erzeugt?

Standardleitungen sind bei LAPP jene Leitungen, die in unserem Katalog angeboten werden oder die wir beispielsweise in Stuttgart und Linz auf Lager haben – einige Typen davon, sind schon speziell für den Robotikbereich, und diese kommen auch aus dem Hause LAPP Muller. Mit diesen möchten wir aber unseren Kunden ein gewisses Portfolio auf Abruf zur Verfügung stellen, daher bieten wir unsere Robot F1 auch ab Lager bei LAPP in Stuttgart und in Linz. Doch prinzipiell ist es so, dass wir mit LAPP Muller nur spezielle Produkte entwickeln und unseren Kunden damit Speziallösungen zur Verfügung stellen.

Das Produktportfolio von LAPP ist fast unbegrenzt – ob es sich nun um Kabel für Drohnen oder Unterseeroboter oder auch um Nuklearkabel für Kernkraftwerke handelt.

Sie sprechen soeben Ihre Kundengruppen an, bedient LAPP Muller vorwiegend nur Kunden, die Roboterhersteller sind oder könnten das auch z. B. Systemintegratoren sein?

Die Kunden sind gemischt. Im Fokus sind es natürlich die Roboterhersteller, die sehr genau wissen, was sie im Kabel- und dazugehörigen Komponentenbereich wollen und brauchen. Aber es gibt auch die Systemintegratoren, die jene Kabel benötigen, die es nicht von der Stange gibt – somit haben wir klarerweise auch für die offene Ohren und unterstützen sie gerne bei kundenindividuellen Lösungen. Denn eines ist auch klar, der Roboterhersteller ist auf den Roboterbau fokussiert, der Systemintegrator wird mehr mit den Wünschen des Endkunden konfrontiert – und die sind nicht immer analog zueinander.

Welchen Branchen gehören Ihre Roboterhersteller- und Systemintegrator-Kunden vorwiegend an?

Die Roboterhersteller sind derzeit stark vom Automotivemarkt getrieben, ihr Fokus erweitert sich jedoch zusehends auf die der General Industry bzw. global produzierender Gewerbe. Der momentane Trend in der Robotik ist, Roboter in mittlere und kleine Fertigungen zu bringen. Die daraus entstehenden Herausforderungen verlangen günstigere Roboter bzw., dass auch jenen Unternehmen der Weg zu Roboterlösungen eröffnet wird, die bis dato noch keine Roboter in ihre Fertigung integriert haben. Das ist derzeit die Herausforderung an die Roboterhersteller, aber auch an LAPP, hierfür entsprechende Produkte zu entwickeln.

Das heißt, Sie brauchen Sonderlösungen?

Ja. Wir benötigen Sonderlösungen, denn mit Standardlösungen ist man immer gezwungen, gewisse Kompromisse einzugehen – irgendwo muss man in diesen Fällen immer Abstriche machen. Und wenn wir eine Sonderlösung haben und der Kunde wirklich offen ist und uns seine Anwendung nennt, dann können wir beinahe immer kompromisslose Lösungen anbieten.

Heutzutage sind Plug&Play-Lösungen in schnellen Fertigungsprozessen gefragter denn je – bietet LAPP seinen Kunden nebst seinen Leitungen auch entsprechende Steckverbindungen inklusive Konfektion an?

Ja, das tun wir. Wir entwickeln und fertigen nicht nur Kabel, wie wir sie bei LAPP Muller erzeugen, sondern auch die dazugehörige Anschlusstechnik bzw. die Steckverbindungen. Bezüglich unserer Identität kommen wir natürlich vom Kabel, doch in den letzten 50 Jahren hat sich LAPP auch zum Systemanbieter entwickelt. D. h. wir wollen unsere Kunden mit ihren Problemen wie beispielsweise im Anschlagen der Steckverbindungen oder mit dem Aufbau eines Schlauchsystems nicht alleine lassen. Wir nehmen unsere Kunden an der Hand und bieten ihnen Plug&Play-Lösungen an. Die Roboterhersteller und Systemintegratoren brauchen uns nur ihre Anwendung zu definieren und mit welchem Roboter sie arbeiten wollen – wir suchen oder entwickeln eigens dann eine komplette, fix und fertige Lösung, die nur mehr angeschlossen werden muss. Ziel von LAPP ist, ein rundum Sorglospaket zu bieten.

Inzwischen bietet LAPP bezüglich seiner Steckverbindungskomponenten im Benchmark die größte Teilevielfalt mit höchster Wertschöpfungstiefe. Die Voraussetzung dafür findet sich, indem wir Steckverbinder und Kabel – welche die kritischsten Komponenten in diesem ganzen Konglomerat sind – selbst konstruieren, selbst prüfen und selbst fertigen. Darüber hinaus arbeiten wir auch mit namhaften Partnern seit vielen Jahren zusammen, wenn es darum geht, Hydraulik- oder Luftschläuche zu verwenden oder auch mal exotische Schlauchsysteme zu verarbeiten.

Da, je nach Aufgabenstellung, Roboter-Bewegungsabläufe immer wieder unterschiedlich erfolgen, kann ich mir vorstellen, dass auch die Anforderungen an deren Kabelsysteme entsprechend hoch ausfallen. Welchen großen technischen Herausforderungen sieht sich LAPP hier gegenüber?

Hier kristallisieren sich zwei Herausforderungen heraus. Die eine ist, dass immer mehr Leichtbauroboter in den Markt kommen und in Folge, Mensch-Maschine-Interaktionen somit sukzessive zunehmen. Dahingehend gibt es folgende Lösungsmöglichkeiten: Alle Kabel werden innerhalb des Roboters geführt – keine Kabel werden mehr außen angebracht. Und der Roboter wird mit seiner Innenverkabelung schon möglichst so ausgerüstet, dass er das Werkzeug, das er vorne bedient, bereits mit seiner Innenverkabelung komplett ausfüllt. Das ist der beste und einfachste Ansatz für jene Leichtbauroboter, die mit Menschen interagieren.

Ein anderer Ansatz wäre, ein Schlauchpaket oder ein Spiralkabel, welches seitlich am Roboterarm geführt wird, so zu konstruieren, dass es den Anforderungen Stand hält und auch nicht in der Aktion mit dem Menschen stört.

Für diese Anwendungen gibt es doch auch spezielle Rückholeinheiten für die Kabel – bietet LAPP auch derartiges an?

Derartige Rückholeinheiten werden bei LAPP gerade mit einem Partner entwickelt. Es könnte sein, dass wir diese bereits zur Messe Motek diesen Herbst vorstellen. Doch Rückholeinheiten sind eher Thema bei mittleren und großen Robotern. Bei Leichtbaurobotern gehen die Entwicklungen in die Richtung, alles zu verkabeln oder dem Roboter eine entsprechende Ummantelung zu verleihen, um mit dieser z. B. kapazitativ den menschlichen Wassergehalt wahrzunehmen – berührt der Mensch den Roboter, erkennt dieser den Kontakt und stoppt seinen Bewegungsvorgang aufgrund seiner kapazitativ ausgestatteten Hülle.

Müssen Ihre Kabel hierfür spezifische Eigenschaften bieten?

In der Konstruktion des Roboters muss man natürlich die mechanischen und elektrischen Komponenten sehr genau abstimmen. LAPP ist dafür schon seit Jahren sehr gut aufgestellt und kann die Anforderungen der Leichtbautechnik in der Robotik sehr gut abdecken. Die großen Herausforderungen an uns liegen hier im Biegeradius der Kabel. Je dünner die Leitung, desto kleiner der Biegeradius der Leitung. Die Kabelummantelungen dafür unterscheiden sich bezüglich ihres Rohmaterials nicht von denen großer Leitungen. In seinem Schweizer Forschungszentrum untersucht LAPP Engineering auch immer wieder neue Werkstoffe, die Adern oder Mantelisolierungen noch dünner machen könnten, aber im Grunde sind diese Leichtbauroboter mit den gleichen Leitungen ausgestattet wie größere Roboter.

Ihre Kabelsysteme sind häufig extremen Umgebungsbedingungen ausgesetzt – inwiefern wird diesem Aspekt in der technischen Ausstattung der Kabel Rechnung getragen?

Nun, LAPP Muller ist mit seinen Sonderausführungen in den verrücktesten Applikationsfeldern zu finden – seien es nun z. B. Leitungen die an Skiliften eingesetzt werden, neben Stahlseilen an Gondeln hängen oder an einem Unterseeroboter der beinahe bis zum Marianengraben (Anm. d. Redaktion: tiefste Stelle des Weltmeeres von 11.034 Metern) taucht – da gibt es jedwede Form von verrückten Kabeln, deren Entwicklung und Fertigung sich keiner zutraut. Diese Leitungsarten kommen bei LAPP Muller nebst den Robotik-Leitungen auch ins Spiel. Das Produktportfolio von LAPP ist fast unbegrenzt – ob es sich nun um Kabel für Drohnen oder Unterseeroboter oder auch um Nuklearkabel für Kernkraftwerke handelt.

Kommt es vor, dass sich Sonderlösungen zu Standardlösungen entwickeln und wenn ja, wird dies von ihren Auftraggebern akzeptiert?

Nun, es ist fast immer so, dass unsere Auftraggeber unsere Sonderlösungen, die wir für sie entwickeln, für sich geschützt haben möchten – d. h. wir dürfen diese dann nicht als Standardlösungen anderen Kunden zur Verfügung stellen. Und LAPP hält sich selbstverständlich an diese Verschwiegenheitspflicht.

Welche Qualitätstests durchlaufen Ihre Kabel? Gibt es hier Unterschiede zwischen den Standard- und den Sonderausführungen?

LAPP legt ganz großen Wert auf Qualität und Verlässlichkeit seiner Produkte und verfügt daher über eine der modernsten Kabeltestanlagen der Welt mit der unterschiedlichste Bewegungszyklen simuliert werden können. Eine Schleppkettenanlage testet die Flexibilität und Langlebigkeit von Kabeln bei permanenten Biegewechselbewegungen mit variabel einstellbarem Radius. Die Torsions-Testanlagen simulieren entsprechende Tests mit Rotationsbewegungen, für die maximale Drehwinkel von ± 720° eingestellt werden können. Eine einzigartige Kombi-Testanlage kann darüber hinaus anwendungsnahe Bewegungen aus der Robotik nachstellen, indem sie kombinierte Biegewechsel- und Drehbewegungen ausführt. Tests, die zwei Millionen Bewegungszyklen in praxisnaher Geschwindigkeit simulieren, können Monate in Anspruch nehmen. Alternativ können mechanische Tests durch die Verschärfung der Testparameter wie Biegeradius auch beschleunigt werden. Jedes unserer Standardprodukte, das auf den Markt kommt, durchläuft vor seinem Launch unser Testzentrum in Stuttgart. Die Spezialleitungen von LAPP Muller werden natürlich am Standort in Südfrankreich getestet, da sie eigene Eigenschaften besitzen und kundenindividuell abgestimmt sind. Ob es sich nun um Standard- oder Spezialkabel handelt, in unseren Testzentren werden alle Leitungen über Gebühr vorab von uns beansprucht. Erst wenn unsere Kabel unbeschadet die „Folterkammer“ überstanden haben, kommen sie auf den Markt.

Das heißt, auf die von LAPP zugesicherte Kabel-Lebensdauer ist zu 100 % Verlass! Herr Rothermund, herzlichen Dank für das interessante Gespräch.