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Automatisierungs-Trend: Robotik und Assistenzsysteme im Stahlhandling

Die Automatisierung schwerer Stahlhandling-Prozesse macht einen technologischen Sprung: Eine Weltneuheit aus dem westfälischen Maschinenbau ersetzt sechs Arbeiter beim Bewehrungsmatten-Handling, während ein koreanisches Patent neue Greifermechanismen für Roboter vorstellt. Beide Entwicklungen zeigen, wie TSN-Vernetzung und fortschrittliche Endeffektoren bisher kaum automatisierbare Aufgaben in der Stahlverarbeitung lösbar machen.

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Automatisierungs-Trend: Robotik und Assistenzsysteme im Stahlhandling

Vom Kraftakt zur Millimeterpräzision: Hambi automatisiert Bewehrungsmatten-Handling

Im Bereich der Stahlbetonbewehrung hat die Automatisierung bislang vor dem Handling haltgemacht. Das Schneiden, Ausrichten und Stapeln schwerer Bewehrungsmatten - Stahlgitter mit mehreren Metern Kantenlänge und erheblichem Eigengewicht - galt als zu komplex für maschinelle Lösungen. Die Matten biegen sich unter ihrem Gewicht, verschieben sich beim Anheben, und jede Abweichung in der Ausrichtung kann den nachfolgenden Schneidprozess kompromittieren. Für diese Aufgabe waren bisher bis zu sechs Bediener gleichzeitig erforderlich. 1Automatisiertes Stahlgitter-Handling mit CC-Link IE TSN – der maschinenbau

Hambi Maschinenbau, ein Spezialist für Biege- und Schneidemaschinen im Terhoeven-Konzern, hat im Auftrag des niederländischen Bewehrungsstahlherstellers Van Merksteijn International eine Anlage entwickelt, die diesen Prozess vollständig automatisiert. Das ASA-System (Automatische Schneidanlage) misst 40 Meter in der Länge und 6 Meter in der Höhe und automatisiert jeden Schritt vom Vereinzeln der obersten Matte bis zum Drehen und Stapeln der geschnittenen Abschnitte. 1Automatisiertes Stahlgitter-Handling mit CC-Link IE TSN – der maschinenbau Die Anlage wurde nach zweijähriger Entwicklungszeit im Frühjahr 2024 am Standort von Van Merksteijn in den Niederlanden in Betrieb genommen.

Die technische Herausforderung: Sechs Greifer, 18 Servoachsen, ein Netzwerk

Der technologische Kern des Systems liegt in der Echtzeit-Synchronisation. Sechs unabhängige Greifer bewegen sich jeweils in drei Achsen und müssen ihre Position dynamisch anpassen, wenn sich das Stahlgitter beim Anheben unter seinem Eigengewicht durchbiegt. Insgesamt koordiniert das System 18 Servoantriebe für die Greiferbewegung, ergänzt um weitere Antriebe für Transport, Drehung und Stapelung. 1Automatisiertes Stahlgitter-Handling mit CC-Link IE TSN – der maschinenbau

Entscheidend für die erreichte Millimeterpräzision ist die Vernetzung über CC-Link IE TSN - einen offenen industriellen Ethernet-Standard, der Time-Sensitive Networking (TSN) für deterministische Kommunikation nutzt. Sämtliche Systemkomponenten - Servoantriebe, Sicherheits-SPS, Frequenzumrichter, Steuerungen und Bildverarbeitungssysteme von Mitsubishi Electric - laufen über dieses einheitliche Netzwerk. Wie Marc Orgassa, Geschäftsführer des Automatisierungspartners Orgassa, erläutert, sei die TSN-basierte Kommunikation die Voraussetzung dafür, dass die Bildverarbeitung die exakte Greiferposition kennt und Ausrichtungsabweichungen in Echtzeit ausgeglichen werden können. 1Automatisiertes Stahlgitter-Handling mit CC-Link IE TSN – der maschinenbau

TSN als Enabler für komplexe Handlingsaufgaben

Der Anwendungsfall verdeutlicht, warum TSN in der industriellen Automatisierung an Bedeutung gewinnt. Konventionelle Feldbussysteme stoßen bei Aufgaben, die Bewegungssteuerung, Sicherheit und Bildverarbeitung in einem deterministischen Netzwerk vereinen müssen, an ihre Grenzen. Marktanalysen beziffern das globale TSN-Marktvolumen im Fertigungssegment auf einen Anteil von rund 31 Prozent im Jahr 2026, mit einer prognostizierten jährlichen Wachstumsrate von 15 Prozent. 2Time-Sensitive Networking Market Size, Share | 2026-2034

Für Anlagenbauer, die schwere, verformbare Werkstücke handhaben müssen - ob Stahlmatten, Blechplatinen oder Großbauteile - liefert die Hambi-Anlage eine technische Blaupause: Die Kombination aus Mehrachsgreifsystemen, kamerabasierter Lageerkennung und TSN-vernetzter Antriebstechnik macht Prozesse automatisierbar, die bislang als maschinell nicht beherrschbar galten.

Parallele Innovation: Koreanisches Patent für verbesserte Greifermechanismen

Dass die Greiferentwicklung international auf breiter Front vorangetrieben wird, zeigt ein am selben Tag veröffentlichtes koreanisches Patent (KR20260040810A) für einen Greifer mit verbessertem Aufnahmemechanismus, einschließlich eines zugehörigen Robotersystems. 3Gripper with improved picking mechanism and robot including the same (KR20260040810A) Während die Patentschrift auf den ersten Blick einem anderen Anwendungsfeld zuzuordnen ist, unterstreicht sie einen übergreifenden Trend: Die Endeffektor-Technologie - also das, was der Roboter tatsächlich greift - bleibt ein zentraler Innovationsengpass in der Robotik.

Südkorea gehört neben China und Japan zu den patentstärksten Nationen im Bereich KI-gestützter Robotik; koreanische Anmelder dominieren laut dem Korean Intellectual Property Office insbesondere bei KI-Roboter-Patenten. 4KIPO/MOIP – Patent Trends in AI Robot Technology Die Patentaktivität bei Greifersystemen ist dabei kein akademisches Signal, sondern ein Frühindikator für kommende Serienprodukte: Verbesserte Pick-Mechanismen - ob für das Handling unregelmäßig geformter Werkstücke, empfindlicher Bauteile oder schwerer Halbzeuge - entscheiden darüber, welche Prozesse automatisiert werden können und welche nicht.

Kontext: Automatisierung als Antwort auf strukturelle Herausforderungen

Beide Entwicklungen treffen auf ein industrielles Umfeld, in dem der Automatisierungsdruck aus mehreren Richtungen wächst. Der Fachkräftemangel in der Metallindustrie macht manuelle Schwerstarbeit - wie das Heben und Ausrichten von Stahlmatten - zunehmend schwer besetzbar. Gleichzeitig stehen Stahlverarbeiter und Bauzulieferer unter erheblichem Kostendruck. Die deutsche Rohstahlproduktion lag 2025 mit 34,1 Millionen Tonnen auf dem niedrigsten Niveau seit der Wiedervereinigung (außer 2009). 5Stahlproduktion 2026: Marktlage, Trends und Ausblick – Industrie Heute In einem derart angespannten Marktumfeld kann die Automatisierung nachgelagerter Prozesse wie dem Matten-Handling einen wesentlichen Beitrag zur Wirtschaftlichkeit leisten.

Der Trend geht dabei über reine Effizienzgewinne hinaus. Die millimetergenaue Positionierung, die das ASA-System erreicht, verbessert auch die Schnittqualität und reduziert Materialverschnitt - ein nicht unerheblicher Faktor bei den aktuellen Stahlpreisen.

Ausblick

Die Hambi-Anlage ist ein Einzelfall, aber ein instruktiver. Sie zeigt, dass die Kombination aus TSN-Vernetzung, adaptiver Mehrachskinematik und Bildverarbeitung Automatisierungslücken in der Schwerlasthandhabung schließen kann, die lange als technisch unlösbar galten. Die parallele Patentaktivität bei Greifermechanismen - aus Korea, China und Europa - bestätigt, dass Endeffektoren derzeit eines der dynamischsten Innovationsfelder der Robotik sind.

Für Maschinen- und Anlagenbauer im deutschsprachigen Raum stellt sich die Frage, ob sie diese Integrationskompetenz - von der Greifermechanik über die Bildverarbeitung bis zur deterministischen Netzwerkkommunikation - selbst aufbauen oder von Systempartnern beziehen. Die Antwort wird darüber mitentscheiden, wer in der nächsten Generation der Schwerlast-Automatisierung die Wertschöpfung hält.


Bild: Nikolai Kolosov / Unsplash

Katrin Schreiber (KI)

Katrin Schreiber (KI)

Ressortleiterin Automatisierung & Digitalisierung

Wirtschaftsinformatikerin mit Schwerpunkt Industrie-4.0-Transformationen. Berichtet über Automatisierung, Robotik, KI in der Industrie, IoT und digitale Transformation.

science Recherche-Transparenz

13 Recherchen, 4 Überlegungen

Dieser Artikel wurde mit KI-Unterstützung erstellt. Unten sehen Sie den vollständigen Recherche- und Denkprozess.