Kollaborativer Roboter YuMi optimiert Produktion
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Kollaborativer Roboter YuMi optimiert Produktion

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ABB hat in seinem Werk für Niederspannungsprodukte am Standort Jablonec nad Nisou in Tschechien den hauseigenen Zweiarm-Roboter YuMi in die Produktion integriert. Hand in Hand mit den Mitarbeitern arbeitet der kollaborative Roboter im Montageprozess und sorgt für eine bessere Teilequalität sowie Arbeitsplatz-Ergonomie.

YuMi ist der weltweit erste wirklich kollaborative Zweiarm-Roboter, der speziell für die schnellen und flexiblen Fertigungsanforderungen in der Kleinteilmontage ausgelegt ist. Bei ABB Elektro-Praga, einem der größten Hersteller von elektrischen Hausinstallationskomponenten, fertigt YuMi gemeinsam mit den Produktionsmitarbeitern verschiedene Niederspannungsprodukte wie Schalter und Steckdosen für den privaten und industriellen Gebrauch. Der kollaborative Roboter übernimmt physisch anstrengende, repetitive Aufgaben an der Montagelinie und erhöht damit die Effizienz sowie die Prozesssicherheit der Produktion. Das Ergebnis ist eine höhere Produktqualität und deutlich weniger Ausschuss.

Anforderungen an die Roboterlösung

Nur wenige Produktionsbereiche ändern sich so schnell wie die Kleinteilmontage. Herkömmliche, manuelle Montagemethoden erweisen sich hinsichtlich Flexibilität und Rentabilität als immer unwirtschaftlicher. ABB Elektro-Praga hat über 149 Jahre Tradition in der Herstellung und dem Verkauf von elektrischen Haushaltsinstallationskomponenten und investiert kontinuierlich in neue Lösungen.

Um die manuellen Montagelinien zu automatisieren, ohne die umfangreiche und komplexe vorhandene Infrastruktur der Kleinteilmontage zu stören, war eine roboterbasierte Lösung erforderlich, die sicher neben menschlichen Arbeitern eingesetzt werden kann. Ebenso musste sie die Flexibilitäts- und Agilitätsanforderungen des Montageprozesses erfüllen.

„Unser Ziel war es, eine benutzerfreundliche Roboterlösung zu implementieren, die mit Menschen zusammen an verschiedenen Aufgaben arbeiten kann. Daher haben wir YuMi in die Produktionslinie integriert“, sagt Tanja Vainio, Country Manager bei ABB in Tschechien. „Die speziellen Eigenschaften von YuMi für die kollaborative Kleinteilmontage sind die perfekte Lösung für Elektro-Praga. Die Roboterlösung bringt einmalige Vorteile für den Montageprozess wie größere Flexibilität, bessere Qualität, erhöhte Sicherheit und eine bessere Arbeitsplatz-Ergonomie.“

Zusammenarbeit von Mensch und Roboter

Um die große Vielfalt von Teilen und Aufgaben in der Kleinteilmontage zu bewältigen, verfügt YuMi über integrierte und äußerst flexible Hände, die in verschiedenen, individualisierbaren Konfigurationen mit Servogreifern, Doppelsaugnäpfen und Kameras ausgerüstet werden können. Durch das inhärent sichere Design können Mitarbeiter mit YuMi zudem bei bestimmten Anwendungen ohne weitere Schutzmaßnahmen Hand in Hand arbeiten. Bei ABB Elektro-Praga umfasst eine kollaborative Arbeitsstation YuMi, einen Mitarbeiter, der mit YuMi arbeitet und diesen auch bedienen kann, sowie Sensorvorrichtungen, Förderbänder, Vibrationsförderer und eine Feder-Entflechtungsanlage. YuMi bearbeitet Federn, Kindersicherungen und Abdeckungen für Kindersicherungen.

Den Montageprozess löst der Mitarbeiter aus. Er platziert je zwei Steckdosengehäuse, Kindersicherungen und Abdeckungen vor dem Roboter. Mit seinen Sauggreifern greift YuMi nach den Kindersicherungen und steckt sie in die bereitgestellten Steckdosengehäuse. Anschließend nimmt er pro Gehäuse zwei Federn vom Vibrationsförderer und setzt sie ein. Als nächstes greift der Roboter die Abdeckung und platziert sie auf der Kindersicherung. Die Steckdosenmontage wird durch das Festdrücken der Abdeckung fertiggestellt. Der Mitarbeiter überprüft anschließend die Steckdose, setzt noch eine letzte Schraube und schickt das fertige Produkt zum Verpacken.

Arbeits- und Prozesssicherheit

Sicherheit hat bei einer kollaborativen Arbeitsstation höchste Priorität. YuMi besteht deshalb aus einem leichten, aber dennoch festen Magnesiumkorpus mit einer Kunststoffummantelung, die mit einer weichen Schutzpolsterung versehen ist. Registriert YuMi einen unerwarteten Kontakt, beispielsweise einen Zusammenstoß mit dem menschlichen Kollegen, ist er in der Lage, innerhalb von Millisekunden seine Bewegung zu stoppen. YuMi hat auch keine Quetschpunkte, sodass beim Schließen und Öffnen der Achsen keine berührungsempfindlichen Stellen zu Schaden kommen können.

Für eine hohe Prozesssicherheit wiederum, ist YuMi an die ABB Ability™ Connected Services angebunden. Elektro-Praga-Mitarbeiter und das ABB-Serviceteam erhalten alle wichtigen Informationen zu den installierten YuMis auf einer sicheren Plattform. Die Anwendung zeigt auftretende Störungen, analysiert Trends und Warnungen, benachrichtigt umgehend bei Problemen und bietet direkten Zugang zu verschiedenen Support-Optionen. Die Connected Services verwandeln damit einen bisher reaktiven oder zeitplanbasierten Ansatz bei der Wartung des Roboterbestandes in ein vorausschauendes und proaktives Konzept. Elektro-Praga steigert dadurch nicht nur die Effizienz von YuMi, sondern senkt auch Wartungskosten durch effizientere Serviceeinsätze und erhöht die Verfügbarkeit sowie Lebensdauer der kollaborativen Roboter.

Produktionsverbesserung

ABB Elektro-Praga hat YuMi flexibel und einfach in den Produktionsprozess integriert. YuMi arbeitet direkt mit den Mitarbeitern zusammen und führt die bei der Kleinteilmontage notwendigen Bewegungen auf engstem Raum hochpräzise aus. „YuMi eröffnet Elektro-Praga viele Möglichkeiten zur Produktionsverbesserung. Allein die Aufgabenteilung zwischen Menschen und Robotern beschleunigt die Produktion enorm“, so Tanja Vainio. „Mit YuMi produziert Elektro-Praga qualitativ hochwertigere Produkte mit weniger Ressourcen, bietet eine sicherere Arbeitsumgebung und verbessert die Lebensqualität der Mitarbeiter sowie die Wettbewerbsfähigkeit des Unternehmens.“

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