Automatisierung Kollaborierender Roboterarm sorgt für konstante Taktzeiten beim Spritzguss

Autor / Redakteur: Helmut Schmid / Mag. Victoria Sonnenberg

Eine niedrige Arbeitslosigkeit ist für eine Region ein gutes Zeichen. Für Unternehmen kann dieser Umstand schnell zu personellen Engpässen führen. So auch bei einem Unternehmen aus dem Spritzgussbereich, das durch Personalmangel seine manuellen Tätigkeiten automatisieren musste. Nicht seine schlechteste Entscheidung!

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Dank intuitivem Touchpad können Mitarbeiter nach einer kurzen Einweisung den Arm selbstständig für unterschiedliche Anwendungen programmieren.
Dank intuitivem Touchpad können Mitarbeiter nach einer kurzen Einweisung den Arm selbstständig für unterschiedliche Anwendungen programmieren.
(Bild: Universal Robots)

Die Dynamic Group war bestrebt, repetitive manuelle Tätigkeiten zu automatisieren, da sich die Arbeitnehmersuche für den Spritzgussbereich schwierig gestaltete. CEO Joe McGillivray beschreibt die Herausforderungen wie folgt: „Glücklicherweise befinden wir uns in einer Region mit hohen Löhnen und niedriger Arbeitslosigkeit. Normalerweise ist das wunderbar, für einen Geschäftsführer bedeutet das jedoch einige Herausforderungen.“ Die kollaborierenden Roboter finden heute in drei verschiedenen Applikationen Anwendung. Der erste Roboter bedient einen kompletten Maschinenzyklus; er nimmt sogenannte Buchrücken mit den Teilen auf, die in der Spritzgussmaschine gegossen werden sollen.

Hitzeempfindliche Teile verlangen einheitliche Taktzeiten

Diese Einheiten transportiert er weiter zu einer Entgratungsvorrichtung, platziert die Werkstücke vor einem Bediener zur weiteren Bearbeitung und drückt schlussendlich einen Knopf, um den Vorgang von neuem zu starten.

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Diese Anwendung produziert ein medizinisches Gerät mit Teilen, die extrem hitzeempfindlich sind, sodass die Taktzeiten einheitlich für jedes einzelne Teil sein müssen. „Wir hatten Schwierigkeiten damit, ein einwandfreies Teil handwerklich herzustellen, alleine schon wegen der Schichtarbeit und der verschiedenen Schichten, die den Arbeitsschritt unterschiedlich handhaben“, so McGillivray.

„Dank des Roboterarms UR10 von Universal Robots erreichen wir nun vollkommen konstante Taktzeiten. In der Vergangenheit benötigten wir drei Maschinenbediener für eine einzige Schicht, heute können wir drei Schichten täglich mit jeweils nur einem Mitarbeiter besetzen. Somit konnten wir unsere Produktionskapazität praktisch vervierfachen und unser Ausstoß reduzierte sich von ‚deutlich zu hoch‘ auf beinahe null. Für uns hat sich diese Anwendung als äußerst erfolgreich erwiesen.“

Teil wird durch Roboter aufgenommen, palettiert und im Anschluss kontrolliert

Die zweite Spritzgussanwendung setzt einen traditionellen kartesischen Roboter ein, der ein gegossenes Werkstück auf eine Rutsche fallen lässt, an deren Ende der UR-Roboter das Teil aufnimmt. Anschließend platziert er das Werkstück in einer Angussentfernungsvorrichtung und palettiert das Stück auf einem Tisch vor dem Werker, der es kontrolliert. In der Vergangenheit fielen die Teile auf ein Förderband, wodurch sie oft beschädigt wurden, und der Werker musste die Teile auffangen, bevor sie abgeladen wurden.

„Für den Maschinenbediener war es äußerst herausfordernd, mit der Maschine Schritt zu halten. Er musste sicherstellen, dass die Teile nicht herunterfielen, während er sie gleichzeitig entgraten musste. Das Resultat waren viele defekte Teile. Heute verwenden wir noch immer einen Bediener, aber er muss im Vergleich zu vorher nur noch ein Viertel der Zeit für diesen Schritt aufwenden und arbeitet unter angenehmeren Bedingungen“, erklärt McGillivray.

Der dritte Roboter arbeitet in einer Anwendung, die Sets zusammenstellt. Mittels Vakuumgreifer nimmt der UR10 eine „Muschelschale“ – den unteren Teil einer Plastikbox – auf und platziert darin sterile Tücher und Kochsalzlösungen. Abschließend schiebt er die befüllten Schalen auf ein Förderband. Vor dem UR10 benötigte die Dynamic Group sechs bis sieben Mitarbeiter gleichzeitig, um diese Zusammenstellung durchzuführen.

„Die Anwendung war schnell und hatte ein sehr hohes Volumen. Sie war nicht effizient. Jetzt benötigen wir für diesen Arbeitsschritt nur noch zwei Mitarbeiter. Als blutige Anfänger gleich beim ersten Mal so einen Erfolg mit dieser Technologie zu haben, war phänomenal und kam völlig unerwartet für uns. In nicht einmal zwei Monaten zahlte sich unsere Investition bereits aus und wir können sogar noch weiter gehen, weil wir in der Lage sind, die Roboter so schnell auf andere Produkte einzustellen“, so der Geschäftsführer.

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