Alles im Griff: Wie kollaborative Applikationen die Arbeit erleichtern
Enrico Krog Iversen, CEO OnRobot A/S
Schleifen, Schweißen, Polieren, Bestücken: Aufgaben wie diese müssen dank der Weiterentwicklung sogenannter intelligenter „End-of-Arm-Tools“ seltener vom Menschen erledigt werden. Bei der Automatisierung von Produktionsprozessen wird es immer zentraler, das Augenmerk auf die Wahl des richtigen „Endeffektors“ zu legen. Denn die Kombination von Endeffektor und Roboterarm avanciert zum Erfolgskriterium der Automatisierung.
Die Automatisierung mit Industrierobotern ist in den Werkshallen deutscher Automobilhersteller und Zulieferer bereits seit den 1970er Jahren eine Selbstverständlichkeit. Der Trend zur Individualisierung von Fahrzeugen hat allerdings die Anforderungen an die Produktion verändert: Um auf die ständig wechselnde Nachfragesituation und stetig kleiner werdende Losgrößen reagieren zu können, sind neben Präzision und Effizienz vor allem Flexibilität und Agilität gefragt. Daher setzen Unternehmen immer häufiger auf eine Technologie, die genau diese Eigenschaften erfüllt: Mit steigender Tendenz übernehmen kollaborierende Roboter, sogenannte Cobots, repetitive und monotone Aufgaben. Eine Chance, die auch kleine und mittelständische Unternehmen anderer Branchen nutzen. Dass sich für Cobots immer breitere Anwendungsfelder in der Mensch-Roboter-Kollaboration eröffnen, ist der Weiterentwicklung vielseitiger End-of-Arm-Tools zu verdanken. Intelligenter und präziser werdende Endeffektoren ermöglichen, Anwendungen zu automatisieren, die vorher nur von Menschenhand erledigt werden konnten.
Unkomplizierte Handhabung
Der wohl wichtigste Punkt ist, dass diese Tools eine sichere und effiziente Zusammenarbeit mit dem Menschen ermöglichen. So entlasten sie Mitarbeiter zugunsten anspruchsvoller und vielseitiger Tätigkeiten. Kollaborativ bedeutet an dieser Stelle nicht nur den Wegfall von Sicherheitsmaßnahmen wie Schutzzäunen, sondern vor allem auch die benutzerfreundliche Bedienung und Programmierung der Applikation als Ganzes.
Die Inbetriebnahme von Roboter und Endeffektor sowie die Umprogrammierung für neue Aufgaben funktioniert so intuitiv, dass sie auch von Mitarbeitern ohne Programmierkenntnisse vorgenommen werden können. Gerade in Zeiten des Fachkräftemangels profitieren Unternehmen daher von der Automatisierung durch flexible kollaborative Applikationen.
Die Rosborg Food Holding beispielsweise, Dänemarks größter Produzent von Kräutern und Miniaturpflanzen, setzt einen Onrobot-RG6-Greifer bei der Verpackung empfindlicher Kräuter ein. Dort arbeitet er direkt an der Seite der Mitarbeiter und nimmt ihnen monotone Handgriffe ab. Die Flexibilität, die weite Greifspanne und der sanfte Griff waren dabei ausschlaggebende Kriterien. Die dadurch effizienteren Abläufe senken zusätzlich die Produktionskosten. Jede Fertigungssituation stellt eigene Anforderungen an die Automatisierung. Anwender finden heute eine wachsende Zahl von Anbietern kollaborativer Robotiklösungen vor.
Der Greifer ist in der Lage, Werkstücke trotz ungenauer Parameter präzise zu platzieren.
Automatisierung erhält einen Schub
Cobots und Industrieroboter haben in den vergangenen fünf Jahren einen gewaltigen Sprung gemacht: Heute automatisieren sie Prozesse in einem breiteren Anwendungsspektrum als je zuvor. Möglich wird dies durch den technologischen Fortschritt hinsichtlich der Endeffektoren.
Die Integration leistungsstarker Sensoren und intelligenter Software macht Greifer selbstständiger und ermöglicht ihnen, schneller auf Umfeldveränderungen zu reagieren. Sie können sich besser auf
Größe, Gewicht und Form der zu handhabenden Werkstücke einstellen und so schneller neue Aufgaben übernehmen. Ein Beispiel ist der OnRobot-Greifer RG2-FT, der mittels integrierter Kraftdrehmomentmessung Objekte sehen und fühlen kann. Er ist in der Lage, die Position des gehaltenen Werkstücks auch dann zu erkennen, wenn es nicht exakt positioniert ist. Dies verhindert beispielsweise ein Verrutschen des Objekts, was das Risiko von Produktschäden reduziert und eine präzisere Handhabung ermöglicht.
Bei der Integration eines Roboters ist also nicht der Roboter selbst, sondern seine Kombination mit den richtigen Endeffektoren ausschlaggebend. Daher müssen sich interessierte Unternehmen vor der Anschaffung darauf konzentrieren, jene End-of-Arm-Tools auszuwählen, die den Anforderungen am besten entsprechen. Denn erst die Applikation als Ganzes bringt einen Mehrwert in der Produktion.
Die prognostizierte Marktentwicklung spiegelt diesen Bedeutungszuwachs wider: Laut dem Marktforschungsinstitut QYResearch wird der globale Markt für End-of-Arm-Tools, der 2018 auf 1,58 Milliarden US-Dollar geschätzt wurde, bis Ende 2025 voraussichtlich ein Volumen von 2,7 Milliarden Dollar erreichen und sich bis dahin mit einer jährlichen Wachstumsrate von 7,1 Prozent entwickeln.
In Automatisierung zu investieren, gilt oftmals vermeintlich als teures Unterfangen. Dabei auf kollaborative Applikationen zu setzen, bedeutet für den Endanwender immer einen schnellen Return-on-Invest. Denn die Fähigkeit eines Roboters, dank End-of-Arm-Tools eine wachsende Bandbreite industrieller Aufgaben zu bewältigen, führt zu einer schnelleren Amortisierung der Anschaffungskosten.
Die zügige Inbetriebnahme sowie der flexible und einfache Einsatz erfordern nur kurzzeitige Unterbrechungen des Fertigungsprozesses. Der Aufwand für zusätzliche Programmierung oder einen Werkzeugwechsel zwischen mehreren Aufgaben ist minimal. Zudem erhöht der Robotereinsatz die Produktivität, da entsprechende Lösungen rund um die Uhr arbeiten können und dabei Aufgaben mit höchster Präzision und Zuverlässigkeit erledigen. Der kollaborative und intelligente Charakter der End-of-Arm-Tools senkt damit die Automatisierungskosten, während zusätzliche Ausgaben für Sicherheitszäune, komplexe Programmierungen oder Installationen entfallen. Durch die hohe Anpassungsfähigkeit helfen kollaborative Applikationen Unternehmen außerdem, sich flexibler auf Marktveränderungen einzustellen.
Die Entwicklung von zunehmend intelligenten und flexiblen Endeffektoren ermöglicht einen effizienteren Robotereinsatz. Mit größerer Geschwindigkeit, Stärke, Sicherheit und Präzision übernehmen kollaborative Robotiklösungen eine Vielzahl von Tätigkeiten wie Maschinenbeschickung, Pick and Place, Verpackung oder Montage.
Einfach zu installierende Modelle ermöglichen eine flexiblere Produktion mit weniger Ausfallzeiten. Dies bedingt einen schnellen Return-on-Invest. Innovative End-of-Arm-Tools sind zudem kostengünstig und können flexibel an neue Anforderungen angepasst werden. Für Anwender
ist es also wichtig zu verstehen, welche Tools zur Bewältigung der Aufgaben dienen. Die Betrachtung von Roboter und Endeffektor im Gesamtbild ist ausschlaggebender Faktor für eine erfolgreiche Automatisierung.
Bild links:
Intelligente Greifer eignen sich für vielfältige Präzisionsaufgaben.
