Jeder Zivilisationssprung wurde durch Fortschritte bei Materialien und Fertigungstechniken ermöglicht. Heute, da humanoide Roboter den Sprung von der Science-Fiction zur Realität schaffen, hängt ihre Zukunft nicht nur von intelligenteren Algorithmen, sondern auch von zuverlässigeren Fertigungsmethoden ab.
Am 8. Juli erregten die von Bida New Energy, einer Tochtergesellschaft von Xinbo, ausgestellten Roboterkomponenten aus Magnesiumlegierung, darunter äußere Oberarmschalen, innere Oberarmschalen und Ellbogenverbindungsglieder, am Stand N2-C10 des Shanghai New International Expo Centre großes Interesse bei Branchenexperten.
Gleichzeitig treibt Tesla die Massenproduktion von Optimus voran, mit dem langfristigen Ziel einer jährlichen Stückzahl von einer Million. Dies signalisiert einen klaren Wandel: Humanoide Roboter entwickeln sich von Prototypen hin zur industriellen Fertigung.
Der Wettbewerb beschränkt sich nicht mehr allein auf intelligentere Algorithmen. Es geht auch darum, wer ein zuverlässiges Fertigungssystem aufbauen und Prototypen in Serie produzieren kann. Dieser Wandel macht sich bereits in der vorgelagerten Lieferkette bemerkbar. Auf der diesjährigen Messe waren vermehrt Roboterarme, Gelenkverbinder und Präzisionsgehäuse zu sehen, die verdeutlichten, wie Aluminium- und Magnesiumkomponenten in neue Anwendungsbereiche vordringen.
Vor diesem Hintergrund weitet Xinbo seine Expertise in Leichtbaumaterialien und Präzisionsfertigung auf den Robotiksektor aus.
1. Warum Magnesiumlegierungen der Schlüssel zu leichteren humanoiden Robotern sein könnten?
Auf der diesjährigen Ausstellung präsentierte Builder verschiedene Robotergelenkkomponenten, darunter innere und äußere Gehäuse für den Oberarm sowie Ellbogengelenke.
Die oberen Querlenkergehäuse und die Ellbogengelenke bestehen aus der Magnesiumlegierung AZ91D. Sie werden im 350-Tonnen-Halbfestgussverfahren geformt und anschließend per CNC-Bearbeitung an wichtigen Stellen wie Montageflächen und Verbindungslöchern bearbeitet. Obwohl das Ellbogengelenk relativ klein ist, erfordert es ein sorgfältiges Gleichgewicht zwischen struktureller Festigkeit, Lochpositionsgenauigkeit und Passgenauigkeit, was hohe Anforderungen an die Formgebung und die nachfolgende Bearbeitung stellt.
Warum eine Magnesiumlegierung?
Seine Dichte beträgt etwa 63 % derjenigen von Aluminiumlegierungen, während es eine Zugfestigkeit von 230–255 MPa, eine Streckgrenze von 155–170 MPa und eine Bruchdehnung von 4–7 % aufweist. Magnesiumlegierungen können das Gewicht von Robotergelenkmodulen im Vergleich zu Aluminiumlegierungen um etwa 20–30 % reduzieren und gleichzeitig die für häufige Bewegungen erforderliche Festigkeit beibehalten. Dies trägt zur Senkung des Energieverbrauchs und zur Verlängerung der Betriebszeit bei.
2. Von der Forschung und Entwicklung bis zum fertigen Produkt: Ein geschlossener Fertigungskreislauf
Um die Vorteile von Werkstoffen in reale Produkte umzusetzen, bedarf es mehr als des Werkstoffs selbst. Es kommt auch auf zuverlässige Umformung, Maßhaltigkeit und skalierbare Produktion an.
Builder hat ein System für schnelle Innovationen etabliert, das Materialentwicklung, Prozessoptimierung und Produktiteration umfasst und durch Plattformen wie das Anhui Provincial Key Laboratory for Lightweight NEV Technologies und das Highly Integrated Die-Casting Technology Laboratory unterstützt wird.
Die Fertigungskapazitäten umfassen Forschung und Entwicklung sowie Design, Druckguss, CNC-Präzisionsbearbeitung, Vorbehandlung und Passivierung, automatisierte Pulverbeschichtung und Umweltbehandlung und ermöglichen so eine kundenspezifische Produktion aus einer Hand von der Produktentwicklung bis zur Endauslieferung.
Builder entwickelt derzeit 17 Druckgusslinien, darunter 15 Halbfestgusslinien, von denen 9 bereits in Betrieb sind. Nach vollständiger Fertigstellung wird die Halbfestgusskapazität Produkte von kleinen Präzisionsteilen bis hin zu mittelgroßen und großen Strukturbauteilen abdecken und somit eine breitere Fertigungsunterstützung für verschiedene Anwendungsbereiche bieten.
3. Von der Automobilkompetenz zur Robotik-Frontier
Builder hat bereits Komponenten an mehrere Automobilhersteller und Teilehersteller im Bereich der Fahrzeuge mit alternativen Antrieben geliefert.
Die Entwicklung von Automobilkomponenten erfordert die enge Verzahnung von Werkstoffen, Konstruktion, Werkzeugbau, Umformung und Bearbeitung. Diese langjährige Erfahrung bildet die Grundlage für Builders Expansion in den Bereich Robotik.
Die Kernanforderungen bleiben dieselben, egal ob es sich um ein Strukturbauteil für die Automobilindustrie oder ein Roboterteil handelt: zuverlässige Materialien, präzise Prozesse und skalierbare Fertigung.
Builder wandelt seine gesammelten Erfahrungen im Bereich des Leichtbaus von Automobilen nun in neue Produktentwicklungskapazitäten für die Robotikindustrie um.
4. Bei der Massenproduktion humanoider Roboter übernimmt die Fertigung die Führung.
Während Optimus auf das Produktionsziel von einer Million Einheiten hinarbeitet, wandelt sich die Frage für die Lieferkette von „Haben wir eine Lösung?“ zu „Können wir diese Lösung in ein reales Produkt umsetzen?“
Der Wettlauf um humanoide Robotik wird nicht allein durch Algorithmen und Modelle entschieden. Sobald die Massenproduktion beginnt, müssen Werkzeuge, Anlagen, Prozesse und jede kritische Komponente wiederholt validiert werden – und sich letztendlich im großen Maßstab bewähren.
Die heute ausgestellten Oberarmgehäuse, Ellbogengelenke und Präzisionsteile sind möglicherweise nur der Anfang.
Ist die Lieferkette für die Komponenten bereit?
Die Antwort liegt nicht in einem Slogan. Sie liegt in jedem einzelnen Schritt, vom Prototyp zum Produkt und von der Testproduktion bis zur Massenfertigung.
Besuchen Sie Xinbo vom 8. bis 10. Juli am Stand N2-C10 im Shanghai New International Expo Centre und entdecken Sie die Roboterkomponenten und Leichtbaufertigungskompetenzen von Builder.
Welche Rolle wird Ihrer Meinung nach das Leichtbauprinzip bei Komponenten humanoider Roboter spielen? Diskutieren Sie mit!
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