FUTURE MANUFACTURING

Erfolgreiche Cobot-lnitiativen vereinen Sicherheit, Qualität und Flexibilität

Zukunftsorientierte Robotikprojekte basieren auf einem ganzheitlichen und harmonischen Zusammenspiel von Mensch und Maschine. Zukünftig werden Cobots in Kombination mit mobilen Robotern eine tragende Rolle bei der Rationalisierung logistischer Abläufe spielen.

Im Zuge der technologischen Weiterentwicklung flexibler Produktionsumgebungen sind sie ein Motor für Effizienzsteigerungen in der Fertigung. Als weiterer Vorteil kommt hinzu, dass der Installations- und Programmieraufwand minimal und kein ausgewiesenes Know-how aufseiten der Anwender erforderlich ist

Robotik und Automatisierung sind prägende Faktoren in der Diskussion um die Zukunft industrieller Produktionsverfahren. Zahlreiche Branchenexperten prognostizieren diesem Bereich enormes Wachstum - die Robotic Industries Association (RIA) geht von einer Verzehnfachung des Umsatzes aus, der bis 2025
mit Fertigungsrobotern erzielt wird. Auch für das Segment kollaborierende Roboter, sogenannte Cobots, wird für die kommenden fünf Jahre ein Wachstum von mehr als zehn Milliarden Dollar erwartet.

Während Cobots den Betrieb digitalisierten Fabrik signifikant erleichtern, verlangt die Planung und Umsetzung eines entsprechenden Projekts hohe Expertise und die Bereitschaft, über den Tellerrand zu blicken. Denn die Ausgangslage ist komplex: Um Risiken, Fehler und Komplexität zu minimieren und Wachstum zu der unterstützen, ist es ratsam, einen Komplettanbieter zu wählen, der über ein Netzwerk an skalierbaren Systemintegratoren den Projekterfolg von der Planung bis zu Implementierung und Support gewährleisten kann.

Innovative Robotikkonzepte versprechen Unternehmen eine Stabilisierung ihrer Wettbewerbsposition. Um agil und flexibel zu produzieren und Produktionslinien und -layouts ohne großen Aufwand an veränderte Kundenanforderungen anzupassen, empfiehlt sich das konzertierte Zusammenspiel von mobilen Robotern und Cobots gepaart mit integrierten Apps, Kamera- sowie Vision-Technologie, Support und Risk-Assessment.

Darüber hinaus nimmt die reibungslose Integration entsprechender Lösungen einen hohen Stellenwert ein, gerade wenn es darum geht, den Implementationsaufwand und die laufenden Betriebskosten möglichst gering zu halten. Vor diesem Hintergrund erweist es sich für Industrieunternehmen als vorteilhaft, auf einen einzigen Systemanbieter zu setzen anstelle einer Vielzahl von Insellösungen verschiedener Hersteller. Eine einfache Installation ist essenziell, um proaktiv agieren zu können. Dasselbe gilt für die Option, bei Bedarf Änderungen durchzuführen.

Drei Voraussetzungen

Zukunftsfähige Produktionsstrategien zeichnen sich dadurch aus, dass sie dem Aspekt Factory Harmony den gebotenen Platz einräumen. Hinter dem Stichwort verbirgt sich ein harmonisches Zusammenspiel von Mensch und Maschine. Eine dreistufige Cobot-Strategie kann hierzu einen entscheidenden Beitrag leisten: Als Weichenstellung für den erfolgreichen Betrieb empfehlen sich insbesondere Ansätze und Lösungen, die sich durch leistungsstarke Funktionen, eine sichere Anwendung sowie flexible Anpassbarkeit an neue Anforderungen auszeichnen.

Risiken für den Produktionsablauf sind je nach Art und Umfang mit Kosten in unkalkulierbarer Höhe verbunden. Cobots verschaffen den Betrieben eine willkommene Hilfestellung - vorausgesetzt, sie sind so beschaffen, dass sie sicher und effizient an der Seite der menschlichen Arbeitskräfte funktionieren.

Neben der Zeritifizierung gemäß ISO 10218 ist Investitionssicherheit ein zentraler Aspekt, damit Cobots Mehrwert entfalten können. Hinzu kommt das Erfordernis, dass sie sich innerhalb weniger Tage in Betrieb nehmen lassen, um die laufende Produktion nicht unnötig zu unterbrechen und die Kosten der Implementation zu minimieren. Spezielle Softwaretools mit einem breiten Funktionsumfang bieten die Option, die Einstellungen für die Umsetzung der ISO/TS 15066 bei der Inbetriebnahme zu erleichtern. Wer zusätzlich auf umfangreiche Machbarkeitsanalysen sowie Safety- und Support-Services setzt, entbindet Kunden von der Last, auf einen anderen Service-Provider auszuweichen und schnürt ein auf seine Anforderungen zugeschnittenes Cobotpaket aus einer Hand.

Hohe Geschwindigkeit ist bei Prozessen im Produktionsumfeld ein hohes Gut. Dennoch kommt es manchmal eher darauf an, dass Abläufe flexibel vonstatten gehen. In diesem Fall punkten Cobots mit anwendungsfreundlichen Software-Tools und integrierten Sensorfunktionen. Dazu zählen unter anderem maschinelle Visio-Systeme mit Lokalisierungsmöglichkeiten. Um Muster zu erkennen, Qualitätskontrollen durchzuführen, Objekte zu lokalisieren und Barcodes zu identifizieren, sind einfach zu bedienende Kamera- und Bildverarbeitungssysteme erforderlich. Der Anwendungsbereich dieser Technologien lässt sich mithilfe zusätzlicher KI-Funktionen auf Maschinenebene („AI at the edge") entscheidend erweitern.

Fortschrittliche Systeme unterstützen die Anwender interaktiv. Beispielsweise kann ein in den Cobot integriertes Vision-System dazu beitragen, Verlässlichkeit, Konsistenz und Präzision innerhalb der Produktionsprozesse operativ zu verbessern. Um den Bedarf nach einer skalierbaren Lösung zu decken, empfiehlt sich ein Konzept, das es zulässt, mit einem einfach integrierten System zu beginnen und dieses je nach Bedarf zu erweitern.

Auf Teamwork setzen

Der Mangel an technischen Fachkräften setzt der Industrie zu und droht, ehrgeizige Wachstumspläne auszubremsen. Auch hier erweisen sich Cobots als zweckmäßige Hilfestellung, denn sie sind schnell, einfach und sicher zu installieren.

Darüber hinaus lassen sie sich reibungslos mit anderen Systemen integrieren und werden dadurch zum integralen Bestandteil eines intelligenten Produktionsumfelds, in dem Mensch und Maschine harmonisch zusammenarbeiten. Das Zusammenspiel von mobilen und kollaborativen Robotern verschafft Unternehmen ein hohes Maß an Flexibilität, um ihre Produktionslinien schnell und kostengünstig an neue Anforderungen und immer schnellere Produktzyklen anzupassen.

Mensch und Maschine bilden in der smarten Fabrik von morgen ein Erfolgsteam, in dem die besonderen Fertigkeiten aller gezielt zum Tragen gebracht werden. Dazu können Cobots in Kombination mit weiteren innovativen Technologien einen wesentlichen Beitrag leisten. Der Erfolg entsprechender Initiativen hängt nicht zuletzt von zwei Bedingungen ab: der Wahl eines Systems Anbieters, der die nötige Expertise mitbringt, und der Bereitschaft der Entscheider in Industriebetrieben, bestehende Geschäftsmodelle mit hocheffizienten automatisierten Prozessen neu zu denken. 

Peter Lange
Business Development Manager Robotik Omron Electronics GmbH

Dieser Artikel statt aus dem VDMA-Magazin „FUTURE MANUFACTURING – Magazin für intelligente Produktion“ 3-2020