Kollaborative Roboter Maschinenbeschickung via Roboter automatisieren

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Ein Kleinserienfertiger konnte mit der Automatisierung seiner CNC-Maschine nicht nur Mitarbeiter entlasten, sondern zudem die Maschinenproduktivität innerhalb kurzer Zeit verdoppeln. Auch die Produktqualität ist beständiger als vorher.

1932 gegründet, gehört Donk Industries zu den größten Kleinserienfertigern in den Benelux-Staaten. Rund 100 Mitarbeiter produzieren Aluminiumteile aller Art. Unter einem Dach sind Gießerei, Pulverbeschichtungsfabrik, CNC-Bearbeitungsabteilung und Produktentwicklung vereint.

Konfrontiert mit einer hohen Variantenvielfalt muss Donk als Einzel- und Kleinserienfertiger gleichzeitig die Bestände niedrig halten und termintreu beliefern. „Um dem Wettbewerbsdruck standzuhalten und den Anforderungen eines Kleinserienfertigers gerecht zu werden, benötigen wir qualifiziertes Personal“, beschreibt Jaap Zentveld, stellvertretender Produktionsleiter bei Donk Industries, die Situation.

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In den letzten Jahren sah sich das Unternehmen jedoch verstärkt mit einem Mangel an Fachkräften konfrontiert. Insbesondere für die Bedienung der CNC-Maschinen war es schwer, Personal zu finden – schließlich handelt es sich dabei um eine monotone und zeitraubende, jedoch wenig anspruchsvolle Aufgabe. Lange Durchlaufzeiten verursachen große Pausen, die das Personal mit Warten verbringt. „So waren Mitarbeiter an die CNC-Maschine gebunden, die eigentlich andere Zuständigkeitsbereiche haben“, erklärt Zentveld. Dies zog Konsequenzen hinsichtlich Qualität und Liefertreue der Produkte nach sich.

Um das Personal sinnvoller einzusetzen und so die Produktivität bei gleichbleibend hohem Qualitätsanspruch zu steigern, begann Zentveld, nach geeigneten Automatisierungslösungen zu suchen, und stieß dabei auf kollaborierende Roboter. „Wir automatisieren bereits an vielen anderen Stellen im Produktionsprozess mit Industrierobotern“, erzählt Zentveld. „Bei unserer Produktvielfalt und den kleinen Stückzahlen müssen wir allerdings flexibel sein und unsere Produktionslinien schnell umrüsten können.“ Zudem erfordern die individuellen Produkte von Donk Industries eine spezielle Handhabung. Kollaborative Applikationen erfüllen diese Anforderungen in besonderem Maße: Sie lassen sich flexibel für neue Aufgaben umrüsten und sind leicht programmierbar. Im Gegensatz zu herkömmlichen Industrierobotern lässt sich die Kombination aus Cobot und entsprechendem End-of-Arm-Tooling unmittelbar neben dem Menschen einsetzen und arbeitet diesem direkt zu. Zentveld und sein Team entschieden sich daher für eine kollaborative Robotikanwendung mit End-of-Arm-Tools von Onrobot.

Greifer bestückt CNC-Maschine

Heute bestückt ein RG6-Greifer eine der acht CNC-Maschinen in den Werkshallen von Donk Industries. Der Greifer ist dabei an das Ende eines kollaborierenden Roboterarms montiert und wird mit einem Onrobot-HEX-Sensor kombiniert. Dieser Kraft-/Drehmoment-Sensor sorgt für das notwendige Fingerspitzengefühl, damit der Greifer Werkstücke präzise greifen und seine Aufgaben effizient erledigen kann. Voraussetzung für das reibungslose Be- und Entladen der Maschine ist eine eigens angefertigte Beladestation des Systemintegrators Olmia Robotics. Aus dieser entnimmt der Greifer ein Bauteil und setzt es in die Maschine ein. Nach dem Fräsvorgang holt er das fertige Produkt wieder heraus und legt es im Magazin ab. Der Zyklus wiederholt sich, bis alle Bauteile den Vorgang durchlaufen haben.

Durch die individuell anpassbaren Fingerspitzen kann der Onrobot-Greifer Gegenstände unterschiedlicher Form und Größe handhaben. Der lokale Partner Olmia Robotics half, die Robotiklösung an die Produkte von Donk Industries anzupassen. Mit Blick auf die spezifischen Anforderungen bei Donk Industries empfahl der Partner einen Onrobot-Greifer. „Weil er so flexibel ist, konnten wir ihn individuell an die Anwendung anpassen. Das Prinzip des One-Stop-Shops ermöglicht uns, für jeden Anwendungsfall die richtige Lösung zu finden“, sagt Peter van Olm, Gründer von Olmia Robotics und Vertriebspartner von Onrobot.

Die Fingerspitzen des RG6 lassen sich nun innerhalb von Minuten austauschen. Dafür müssen die Mitarbeiter lediglich ein paar Schrauben lösen, die neuen Fingerspitzen anfügen und die Schrauben wieder hineindrehen. So können sie den Greifer schnell auf wechselnde Werkstücke einstellen, wann immer es die variantenreiche Fertigung erfordert. Kommen neue Produkte hinzu, entwickeln die Mitarbeiter zusammen mit Olmia Robotics passende Fingerspitzen. Diese Flexibilität schlägt sich in Zeitersparnis und einer besseren Liefertreue nieder. „Mit der kollaborativen Anwendung von Onrobot haben wir eine Lösung gefunden, die unseren Anforderungen genau entspricht“, so Zentveld.

Durch die kollaborative Applikation hat sich zudem die Produktivität der CNC-Maschine innerhalb kurzer Zeit verdoppelt, die Ausfallrate sich hingegen halbiert. Denn auch ohne menschliches Zutun läuft die Anwendung reibungslos und ist auch über Nacht im Einsatz. Die konstante Bedienung der Maschine hat noch weitere Vorteile: „Die Produktion läuft jetzt viel geschmeidiger – das merkt man auch an der Produktqualität, die viel beständiger ist als vorher”, kommentiert Zentveld.

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Roboter in der Industrie 4.0

Auch die Mitarbeiter reagierten positiv auf die helfende Hand an der CNC-Maschine. „Für uns bedeutet die Automatisierungslösung von Onrobot eine große Entlastung“, konstatiert Josine de Groot, Angestellte bei Donk Industries. „Wir können eine monotone Aufgabe abgeben und haben dadurch mehr Zeit, uns um anspruchsvollere Dinge zu kümmern – beispielsweise die Qualitätsprüfung oder technische Zeichnungen.“

Durch die Automatisierung der CNC-Bestückung gehen bei Donk Industries keine Arbeitsplätze verloren. Vielmehr fließt wertvolle Arbeitszeit nun in Tätigkeiten, die vorher nur unzureichend erfüllt werden konnten. Somit hilft die Applikation, dem Fachkräftemangel entgegenzuwirken.

In Zukunft will Donk Industries noch stärker auf Automatisierung setzen. „Das gesamte Projekt hat uns gezeigt, dass Automatisierung eine echte Bereicherung für unser Unternehmen und unsere Mitarbeiter darstellt“, resümiert Zentveld. „Zudem können wir nun wesentlich effizienter produzieren.“ Zentveld und sein Team planen, weitere CNC-Maschinen mit Onrobot-Lösungen zu automatisieren, um die Mitarbeiter besser zu entlasten. So bleibt der Traditionsbetrieb zukunftsfähig – und sorgt dafür, seinen Kunden für mindestens achtzig weitere Jahren als kompetenter Partner zur Seite stehen zu können.

* Björn Milsch ist General Manager DACH & Benelux bei Onrobot A/S in 5220 Odense (Dänemark), weitere Informationen: Onrobot Dach & Benelux, Onrobot GmbH in 59494 Soest, Tel. (0 15 12) 6 26 08 25, dach-benelux@onrobot.com

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