Bild

Bis vor kurzem hatte etwa das Unternehmen OTV Plast, Vejen, Dänemark, keine Erfahrung mit dem Einsatz von Robotern. Der Betrieb mit 31 Mitarbeitern stellt Kunststoffteile für Abfallbehälter her. Diese müssen nach dem Umformen noch mit einer Fräsmaschine bearbeitet werden. Dabei muss jedes einzelne Werkstück von einem Mitarbeiter per Hand in die Maschine gelegt und nach dem Fräsvorgang wieder herausgenommen werden. Der Mitarbeiter muss während des gesamten Prozesses anwesend sein. Aufgrund der monotonen und ermüdenden Tätigkeit schwankte die Produktivität dieses Arbeitsschrittes stark.

Höhere Produktivität an der Fräsmaschine

Das Unternehmen zog unterschiedliche Möglichkeiten in Erwägung, um die Effizienz dieses Prozessschrittes zu steigern. Neben einer möglichen Auslagerung der Fräsaufgabe ins Ausland prüfte das Unternehmen auch verschiedene Roboterlösungen.

Aufgrund der beengten Platzverhältnisse in der Produktionshalle musste der Roboter klein und beweglich sein. Eine wichtige Voraussetzung war zudem, dass er in nächster Nähe zum Menschen arbeiten darf – und ohne sperrigen Schutzzaun. Darüber hinaus sollte die Automatisierungslösung einfach und ohne spezielle Fachkenntnisse zu bedienen sein.

Ein entscheidendes Kriterium war außerdem das begrenzte Budget in Höhe von 46.000 EUR für die gesamte Installation. All diesen Anforderungen entsprach nur der Industrieroboterarm von Universal Robots, der sich leicht in die Fräsmaschine integrieren ließ. Installation, Schulung, CE-Kennzeichnung und Vorbereitung dauerten drei Tage – zwei Tage für die Einrichtung der Roboterlösung und einen Tag für die Schulung der Mitarbeiter.

In einem Zyklus von 55 s legt der Roboter die Werkstücke in die Fräsmaschine und entfernt sie nach der Bearbeitung. Dabei arbeitet der Roboterarm solange, wie Kunststoffteile im dafür vorgesehenen Magazin verfügbar sind. Sobald dieses aufgefüllt ist, nimmt der Roboter innerhalb weniger Sekunden seine Aufgabe wieder auf.

Verbessertes Greifwerkzeug – kürzere Zykluszeit

Seit der Installation konnte das Unternehmen seine Produktivität an der Fräsmaschine um rund 35 Prozent steigern. Die Technologie ermöglicht es nun, Aufträge anzunehmen, die vorher nicht zu erfüllen waren. Hier kommt dem Betrieb die freigewordene Arbeitskraft des Mitarbeiters zugute, der sich bisher um die Bestückung der Maschine gekümmert hatte. Inzwischen konnte der Verarbeiter die Produktivität sogar erneut erhöhen: Indem ein neues Greifwerkzeug zeitgleich zwei Teile statt nur einem aufnehmen kann, konnte die Zykluszeit von 55 auf 40 s weiter reduziert werden. In Planung sind weitere Roboterlösungen.

Das Beispiel zeigt, dass Robotertechnologie auch für kleinere Firmen mit niedriger Finanzdecke und geringen Programmierkenntnissen eine gute Lösung sein kann. Da die Roboter ein geringes Eigengewicht haben und schnell umprogrammiert werden können, sind sie im Betrieb an keinen festen Standort gebunden. Sie können an fast überall in den Produktionsablauf integriert werden und bieten sich für die Bestückung verschiedener Maschinen an, die sich nicht im Dauereinsatz befinden. Je nach Installation amortisieren sich die Anschaffungskosten allein für den Roboter innerhalb von sechs bis acht Monaten. Damit liegen sie meist im Budget mittelständischer Firmen, die so ihre Produktionen effizienter und flexibler gestalten und Mitarbeiter für anspruchsvollere Tätigkeiten einsetzen können.

 

Technik im Detail

Anpassungsfähige Leichtbauroboter

Um anstrengende monotone Tätigkeiten mit Robotertechnologie zu automatisieren, benötigen kleine und mittlere Unternehmen eine Technologie, die ihren Anforderungen entspricht: flexible, kostengünstige und leicht zu bedienende Leichtbauroboter. Aus dieser Idee ist das Unternehmen Universal Robots 2005 entstanden. Im Rahmen einer Universitätsstudie war zuvor der entsprechende Bedarf ermittelt worden. Der 6-Achser UR5 ist seit fünf Jahren auf dem Markt, seit zwei Jahren ergänzt durch den UR10, der eine höhere Reichweite hat und schwerere Gegenstände bewegen kann.

Dank einer intuitiven, grafischen Benutzeroberfläche kann jeder technische Angestellte die Roboter innerhalb weniger Stunden programmieren. Durch einen integrierten Absicherungsmodus erfüllen die Roboter die Anforderungen der EN ISO 10218-1:2011. Das heißt, sie dürfen unter bestimmten Voraussetzungen und nach erfolgreicher Risikobewertung ohne Schutzzaun in nächster Nähe zum Menschen arbeiten.

Autor

Über den Autor

Dieter Pletscher ist Sales Manager DACH bei Universal Robots, Aarhus, Dänemark dpl@universal-robots.com