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Leichtbauroboter als Assistenten verändern die Montage nachhaltig

| Autor / Redakteur: Karin Röhricht / Victoria Sonnenberg

An der Montagestation kann der Roboter den Werker unter anderem bei einer Tätigkeit unterstützen.
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An der Montagestation kann der Roboter den Werker unter anderem bei einer Tätigkeit unterstützen. (Bild: Arena2036/Foto: Rainer Bez)

Leichtbauroboter und intelligente Programmierverfahren eröffnen Unternehmen die Möglichkeit, bisher manuell durchgeführte Produktionsschritte effizient zu automatisieren. Auf einem Technologieseminar des Fraunhofer-IPA wurde der aktuelle Stand diskutiert.

Die Zahlen der Studie World Robotics der International Federation of Robotics (IFR) von 2015 belegen es: Während Robotersysteme für bestimmte Prozessschritte in der Produktion bereits vielfach im Einsatz sind, gibt es in der Montage noch Potenzial für mehr Automatisierung.

So führten 2014 fast die Hälfte aller weltweit verkauften Roboter Handhabungsaufgaben aus und ein Viertel Schweißaufgaben. Demgegenüber fällt der Anteil von Robotern in der Montage mit 11 % niedrig aus. Diese Verteilung liegt hauptsächlich daran, dass die Montage dynamischen und vielfältigen Herausforderungen unterliegt.

Robotersysteme einfach einrichten und umrüsten

Rahmenbedingungen wie kleine Losgrößen, viele Produktvarianten und kurze Taktzeiten bestimmen die Prozesse. Damit eine Automatisierungslösung technisch und wirtschaftlich sinnvoll ist, braucht man Robotersysteme, die mittels intelligenter Programmierung einfach einzurichten und umzurüsten sind. Vielfach ist eine Vollautomatisierung keine sinnvolle Lösung, weil der Werker komplexe Teilaufgaben oft leichter manuell lösen oder zumindest bei Bedarf korrigierend eingreifen kann. Leichtbauroboter eignen sich durch ihr geringeres Gewicht und die teilweise bereits integrierte Sensorik für eine sichere Mensch- Roboter-Kooperation (MRK). Da Leichtbauroboter sehr kompakt gebaut sind und eine geringe Reichweite im Vergleich zu klassischen Industrierobotern haben, lassen sie sich gut in voll- oder teilautomatisierte Montagearbeitsplätze integrieren.

Automatisierungspotenziale in der Montage nutzen

Martin Naumann, Leiter der Gruppe Montage-Automatisierung am Fraunhofer-IPA und Leiter des Seminars, eröffnete das Programm. Er stellte die Automatisierungspotenzialanalyse des Fraunhofer-IPA vor. Diese ist ein mehrstufiges, schnell durchführbares Verfahren, das die Experten bereits bei vielen Kunden weltweit erfolgreich eingesetzt haben. Ziel der Analyse ist es, mögliche Kosteneinsparungen durch einen höheren Automatisierungsgrad zu ermitteln. So erhalten Unternehmen eine Entscheidungsbasis für mögliche Investitionen oder Optimierungen in den Produktionsabläufen.

Die Analyse beginnt mit einer Produktionsbegehung durch die Experten. Danach bewerten sie die einzelnen Arbeitsschritte der Montageprozesse wie Vereinzeln, Handhaben, Positionieren und Fügen. Verschiedene technische, wirtschaftliche und ergonomische Kriterien sowie die Variantenanzahl werden für eine mögliche Automatisierbarkeit berücksichtigt. Aus einer Vielzahl an Prozessen können so diejenigen mit hohem Automatisierungspotenzial ermittelt werden. Diese werden dann noch einmal detailliert hinsichtlich spezieller Kriterien analysiert.

Als Ergebnis der Auswertungen erhält der Kunde sowohl das Grobkonzept einer (Teil-)Automatisierungslösung als auch deren wirtschaftliche Bewertung, die die Experten basierend auf der Analyse sowie ihrer Expertise und Erfahrung in der Konzeption und Realisierung von Automatisierungslösungen erstellen. Kunden können so begründete Entscheidungen treffen und eine detaillierte Konzeption, Machbarkeitsuntersuchungen oder die Realisierung der Automatisierungslösung angehen.

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