Von der Roboterzelle in den Datenraum

Roboterzelle Siineos: Über das Dashboard des IIoT-Betriebssystems Siineos lassen sich Roboterzellen visualisieren und die dort erfassten Daten auswerten.
Roboterzelle Siineos: Über das Dashboard des IIoT-Betriebssystems Siineos lassen sich Roboterzellen visualisieren und die dort erfassten Daten auswerten.Bild: In.Hub GmbH

Eine Roboterzelle ist mehr als der Roboterarm. Entscheidend sind auch pneumatische Greifer, Vakuum, Druckluftversorgung, Fördertechnik, Energieversorgung, Sicherheitstechnik, Sensorik und Materialfluss. Fällt eines dieser Elemente aus oder arbeitet es nicht stabil, steht am Ende die komplette Zelle. Die Störmeldung lautet dann häufig nur: Anlage gestoppt. Die eigentliche Ursache bleibt offen.

Roboterstatus ist noch keine Prozessinformation

Für Betreiber ist diese Unschärfe ein bekanntes Problem. Ein Roboterstatus kann anzeigen, dass ein Programm unterbrochen wurde oder eine Störung anliegt. Er erklärt aber nicht automatisch, ob Material gefehlt hat, ob der Greifer ein Teil nicht sauber aufgenommen hat, ob der Druck abgefallen ist oder ob ein Bedienereingriff nötig war. Genau hier entstehen die Daten, die für den Alltag wirklich wichtig sind.

• Wie hoch ist der Druckluftverbrauch pro Zyklus?

• Verändert sich das Druckniveau im Betrieb?

• Wie viel Energie benötigt die Zelle pro Teil oder Auftrag?

• An welcher Stelle entstehen wiederkehrende Stopps?

• Wie schnell wird eine Störung quittiert?

• Gibt es Hinweise auf eine schleichende Leckage oder einen instabilen Greifprozess?

Erst wenn solche Kontextdaten erfasst und miteinander verknüpft werden, entsteht aus einer automatisierten Zelle eine wirklich transparente Zelle.

Praxisbeispiel: Greifer, Druckluft und Energie im Blick

Ein typisches Beispiel ist eine Roboterzelle, die Bauteile aus einer Zuführung entnimmt, prüft und in eine Verpackung oder Vorrichtung ablegt. Der Roboter arbeitet zuverlässig, dennoch kommt es immer wieder zu kurzen Unterbrechungen. Mal wird ein Bauteil nicht sauber gegriffen, mal muss Material nachgefüllt werden, mal greift ein Bediener ein. Wer nur auf den Roboterstatus schaut, erkennt zwar die Unterbrechung, aber nicht das Muster dahinter. Werden dagegen zusätzliche Daten erfasst, wird die Ursache deutlich greifbarer. Dazu gehören z.B. Druckniveau, Druckluftverbrauch, Vakuumstatus, Greifersignal, Energieverbrauch, Taktzeit, Stückzahl, Störsignal, Stillstandsgrund und Alarmquittierung. Aus diesen Daten entstehen konkrete Kennzahlen: Energie pro Teil, Druckluft pro Zyklus, Stillstandszeit nach Ursache, Häufigkeit bestimmter Fehlerbilder oder Abweichungen zwischen Schichten. Für Betreiber wird sichtbar, ob ein Problem technisch, organisatorisch oder prozessbedingt ist. Genau das ist der Unterschied zwischen einer einfachen Störmeldung und einer nutzbaren Entscheidungsgrundlage.

Weniger Blindflug in der Zelle

Für Anwender liegt der Nutzen auf der Hand. Wer Roboterzellen betreibt, will Verfügbarkeit erhöhen, ungeplante Stopps vermeiden und Kosten besser verstehen. Dafür reichen pauschale Statusmeldungen nicht aus. Benötigt werden Daten aus der gesamten Zelle, also aus dem Roboter, der Peripherie und den unterstützenden Medien wie Druckluft und Energie. Wenn diese Daten lokal erfasst und miteinander kombiniert werden, lassen sich Probleme früher erkennen. Ein steigender Druckluftverbrauch kann auf Leckagen hinweisen. Schwankende Taktzeiten können ein Hinweis auf Prozessinstabilität sein. Wiederkehrende Eingriffe zeigen organisatorische oder technische Schwachstellen. Energieverbräuche pro Teil oder Auftrag helfen bei Kosten- und CO2-Betrachtungen. Damit wird die Roboterzelle nicht nur automatisiert, sondern auswertbar. Das schafft Nutzen für Produktion, Instandhaltung, Energiemanagement und Qualität.

Roboterzellen als datenfähige Module

Auch für Integratoren und Anlagenbauer wird diese Entwicklung wichtiger. Wer Roboterzellen beim Kunden plant und in Betrieb nimmt, liefert künftig nicht nur Mechanik, Steuerung und Sicherheitskonzept. Immer häufiger erwarten Kunden zusätzlich Monitoring, Schnittstellen, Energiekennzahlen, Zustandsdaten und Servicefähigkeit. Eine datenfähige Roboterzelle bietet Integratoren neue Möglichkeiten. Sie können Servicefälle schneller bewerten, Wartung besser unterstützen, Transparenz als Mehrwert anbieten und ihre Zellen einfacher an MES, ERP, Energiemanagement oder Instandhaltungssysteme anbinden. Damit wird aus einer klassischen Automatisierungslösung ein Produktionsmodul, das auch auf Datenebene anschlussfähig ist. Gerade für Integratoren kann das ein Wettbewerbsvorteil sein. Denn Kunden kaufen nicht nur eine Zelle, sondern zunehmend eine Lösung, die sich in ihre digitale Produktionswelt einfügt.

Manufacturing-X

An dieser Stelle kommt Manufacturing-X ins Spiel. Für viele Unternehmen klingt der Begriff zunächst abstrakt. In der Praxis geht es jedoch um eine sehr konkrete Frage: Wie können Produktionsdaten so bereitgestellt werden, dass andere berechtigte Partner sie nutzen können, ohne dass ein Unternehmen die Kontrolle über seine Daten verliert? Manufacturing-X bedeutet nicht, dass beliebige Maschinendaten unkontrolliert in eine Cloud geladen werden. Entscheidend ist das Prinzip der Datenhoheit. Ein Unternehmen bestimmt selbst, welche Daten bereitgestellt werden, für welchen Zweck sie genutzt werden dürfen und wer darauf Zugriff erhält. Es geht also nicht um alles teilen, sondern um gezielten, geregelten und nachvollziehbaren Datenaustausch.

Für eine Roboterzelle kann das sehr praktisch aussehen. Der Betreiber erfasst lokal Daten zu Energieverbrauch, Druckluft, Taktzeit, Stillständen oder Greiferzuständen. Diese Daten werden zunächst im eigenen Umfeld genutzt, z.B. für Instandhaltung, Energiemanagement oder Produktionsoptimierung. Erst wenn ein konkreter Mehrwert entsteht, können ausgewählte Informationen zusätzlich für externe Partner freigegeben werden. Ein Integrator könnte z.B. Zugriff auf definierte Zustandsdaten erhalten, um einen Servicefall schneller zu bewerten. Ein Komponentenhersteller könnte aggregierte Informationen zur Greifer- oder Druckluftperformance nutzen, um Wartungsempfehlungen zu verbessern. Ein Kunde könnte ausgewählte Energie- oder CO2-Kennzahlen zu einem Produktionsauftrag erhalten. Und ein Betreiber kann entscheiden, welche dieser Daten intern bleiben und welche für einen bestimmten Zweck geteilt werden. Genau darin liegt der praktische Mehrwert. Manufacturing-X schafft die Grundlage, Daten nicht nur im eigenen Unternehmen zu nutzen, sondern sie kontrolliert in industrielle Wertschöpfungsnetzwerke einzubinden. Aus einer Roboterzelle wird damit nicht nur eine automatisierte Einheit, sondern ein datenfähiges Produktionsmodul, das Service, Qualität, Nachhaltigkeit und Zusammenarbeit besser unterstützt. So wird aus der bekannten Verbindung Shopfloor-to-Topfloor eine erweiterte Datenkette: Shopfloor, Topfloor, Datenraum.

Beginn an der Maschine

Der wichtigste Punkt wird dabei oft übersehen: Manufacturing-X beginnt nicht im Datenraum. Es beginnt an der realen Maschine. Datenräume sind nur dann wertvoll, wenn die Daten, die dort bereitgestellt werden, belastbar, verständlich und kontextualisiert sind. Genau hier kommt Edge-Technologie ins Spiel. Edge-Systeme erfassen Daten dort, wo sie entstehen: an der Roboterzelle, an der Maschine, im Schaltschrank oder direkt an der Peripherie. Sie können Signale vorverarbeiten, Zustände interpretieren, Alarme erzeugen, Daten visualisieren und sie anschließend an interne Systeme oder perspektivisch an Datenräume weitergeben. Für Unternehmen ist das ein pragmatischer Einstieg. Sie müssen nicht mit einem großen Datenraumprojekt beginnen. Sie können zunächst an konkreten Prozessen Nutzen schaffen: Druckluft sichtbar machen, Energie pro Teil berechnen, Stillstände verstehen, Servicefälle beschleunigen. Daraus entsteht Schritt für Schritt eine belastbare Datenbasis.

Praxisbezug durch Smart Systems Hub und Hannover Messe

Dass diese Entwicklung nicht nur theoretisch diskutiert wird, zeigte sich auch auf der Hannover Messe 2026. Der Smart Systems Hub aus Dresden war dort als Aussteller vertreten und machte Manufacturing-X anhand praxisnaher Use Cases erlebbar. Als Partner des Smart Systems Hub war In.hub mit eigenen Lösungen in dieses Umfeld eingebunden. Gezeigt wurde, wie sich Daten aus Maschinen, Roboterzellen und industriellen Prozessen erfassen, lokal nutzbar machen und perspektivisch für sichere Datenräume vorbereiten lassen. In.hub liefert dafür die technologische Brücke aus dem Shopfloor. Das Unternehmen entwickelt Edge-Hardware, das IIoT-Betriebssystem Siineos und darauf aufbauende Apps, um Maschinensignale, Energie-, Druckluft-, Zustands- und Prozessdaten direkt an der Anlage zu erfassen, lokal auszuwerten und strukturiert weiterzugeben. Damit lassen sich bestehende Maschinen und Roboterzellen nachrüsten, ohne sofort ein großes Cloud- oder IT-Projekt starten zu müssen. Der Smart Systems Hub bringt die ergänzende Perspektive ein: Er schafft den Rahmen, in dem solche Datenflüsse getestet, bewertet und weiterentwickelt werden können.