Golf Produktion: Serieneinsatz für Mensch-Roboter-Kooperation

Kollaborativer Roboterentlastet Mitarbeiter

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Im Volkswagen Werk Wolfsburg arbeiten Mensch und Roboter in der Golf-Serienproduktion Hand in Hand: In der Triebsatzvormontage unterstützt ein LBR iiwa von Kuka die Mitarbeiter.

„Die Mitarbeiter werden von dem Roboter bei ergonomisch ungünstigen und anstrengenden Routinetätigkeiten unterstützt“, erläutert André Kleb, Leiter Standortplanung Wolfsburg. Der Mensch steuert und überwacht dabei die Prozesse. „So können wir optimal die Stärken von Mensch und Roboter kombinieren und gleichzeitig die Fertigungszeit verkürzen.“

Während der Mitarbeiter die Verschraubung des Starters vornimmt, arbeitet ein LBR iiwa parallel am selben Triebsatz und verschraubt die Pendelstütze, die an einer schwer zugänglichen Stelle liegt. Das entlastet den Mitarbeiter deutlich. „Allein aus ergonomischer Sicht ist der Einsatz des Roboters von Vorteil. Die Kolleginnen und Kollegen müssen Verschraubungen künftig nicht mehr in verdrehter Körperhaltung vornehmen“, freut sich Betriebsrat Uwe Schmidt.
Anders als bislang üblich sind Mensch und Roboter dabei nicht durch einen Schutzzaun getrennt. Möglich machen dies Kraftsensoren im LBRiiwa, die jede Berührung oder Krafteinwirkung wahrnehmen. Der Roboter friert seine Bewegung ein, sobald er versehentlich mit dem Mitarbeiter in Kontakt kommt.
„Die Verschraubung der Pendelstütze in der Triebsatzvormontage ist die erste MRK-Anwendung in einem fahrzeugbauenden Werk der Marke Volkswagen“, sagt Dr. Martin Goede, Leiter Technologieplanung- und Entwicklung. Weitere MRK-Anwendung sollen folgen. „Die stetige Weiterentwicklung der Robotik ermöglicht, dass Menschen und Roboter auf engstem Raum neben- und miteinander arbeiten können. Gerade im Tätigkeitsbereich der Verschraubungen sehen wir großes Potenzial, die Mitarbeiter körperlich zu entlasten.“
Auch Betriebsrat Schmidt freut sich auf weitere MRK-Projekte im Hause Volkswagen: „Hier an der Montagelinie 2 in Halle 54 ist die Fabrikarbeit der Zukunft schon Wirklichkeit geworden. Wenn die Rahmenbedingungen stimmen, wird es bald üblich sein, effizient Seite an Seite mit Robotern zu arbeiten.“
Übers Wochenende startbereit
Die MRK-Anwendung wurde vor dem Serieneinsatz drei Monate im Kompetenzzentrum Technik und Innovation (KTI) im Werk Wolfsburg erprobt und unter produktionsnahen Bedingungen zur Serienreife geführt. Während des gesamten Zeitraums wurde das Projekt von der Arbeitssicherheit begleitet und letztlich freigegeben. „Diese Erprobungsphase im KTI hat es möglich gemacht, dass die MRK-Anwendung an einem langen Wochenende in die Serie integriert werden konnte. Früher hätten wir das nur im Werksurlaub umsetzen können“, so Kleb.
Bei der Umsetzung haben die Verantwortlichen bei VW zudem eng mit Experten von Kuka Systems zusammen gearbeitet: „Der Bereich Advanced Technology Solution, der führende und bevorzugte Integrator für LBR iiwa, hat zusammen mit dem Kunden die Applikation geplant und konstruiert“, berichtet Henning Borkeloh, Vice President bei Kuka Systems.
Bei der Realisierung habe VW spezifische Werksnormen und Lieferumfänge eingebracht, während Kuka Systems standardisierte Applikationsmodule für den Flexfellow beigesteuert haben, beispielsweise die MRK-A-Klasseschrauber. „Klassische Werkzeuge sind nur schwer oder mit stark reduzierter Geschwindigkeit einsetzbar“, erläutert Borkeloh: „In Sachen Werkzeuge kommen daher speziell entwickelte MRK-Applikationsmodule zum Einsatz, die die notwendigen Sicherheitseigenschaften, wie Abschaltfunktion, Steuerungsanbindung und Design-Merkmale besitzen.“
Berücksichtigen musste man beim detaillierten Sicherheitsengineering auch die fahrerlosen Transportsysteme. Eine gewisse Herausforderung sei auch die große Toleranz der Anhaltepositionen der fahrerlosen Transportsystemen gewesen, so Borkeloh weiter: „Die Positionsungenauigkeit der Transportsysteme wird durch die Programmierung des LBR iiwa kompensiert und durch eine taktzeitoptimierte sensitive Suchfahrt ertastet.“
Bevor es in den Live-Betrieb ging, bekamen die Mitarbeiter der Instandhaltung im Kompetenzzentrum Technik und Innovation (KTI) im Werk Wolfsburg eine spezielle Qualifizierung durch die Volkswagen Group Academy und den Roboterlieferanten. Die Mitarbeiter der Triebsatzvormontage wurden dabei in Teamgesprächen an das Projekt und die Technik herangeführt. Mit Erfolg: „Mein Team und ich sind stolz, dass wir mit der ersten MRK-Anwendung am Standort arbeiten dürfen“, sagt Ewald Nasarek, Meister im Bereich der Triebsatzvormontage. „Durch die Schulungen im Vorfeld hatten die Mitarbeiter keine Berührungsängste.“ ↓
Volkswagen AG
www.volkswagen.de
Kuka Systems GmbH
www.flexfellow.de
„An der Montagelinie 2 in Halle 54 ist die Fabrikarbeit der Zukunft Wirklichkeit geworden. Wenn die Rahmenbedingungen stimmen, wird es bald üblich sein, effizient Seite an Seite mit Robotern zu arbeiten.“ Uwe Schmidt, Betriebsrat, VW

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