Mittelständler lässt Cobots tanzen

Mittelständler begegnet Fachkräftemangel mit UR-Cobots

Lass die Cobots tanzen

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Ein ganzes Dutzend Cobots von Universal Robots (UR) sind bei Fluidics Instruments, einem niederländischen Hersteller von Ölbrenner-Bauteilen, im Einsatz: manche flexibel auf mobilen Plattformen, andere in einer Art Montage-Ballett. Mitarbeiter und Verantwortliche sind höchst zufrieden.

Automatisierung ist schon lange ein fester Bestandteil in der Produktionsstrategie von Fluidics Instruments. Daher sind bereits seit vielen Jahren Roboter aus der Produktionslinie des mittelständischen Unternehmens in Eindhoven nicht mehr wegzudenken – unter anderem auch kollaborierende Roboter von Universal Robots. Auf ausgefallene Weise nutzt Fluidics die Eigenschaften der UR-Cobots und hat sie so optimal in die Produktion integriert. Mithilfe von insgesamt zwölf Cobots steigert das Unternehmen konstant Produktion und Umsatz.

Die Cobot-Applikation mutet fast wie ein Tanz an: Sieben UR3-Roboter bewegen sich geschmeidig, nehmen Teile auf, setzen sie auf eine sich drehende Platte in ihrer Mitte, geben sie in eine Laser-Maschine, stecken sie zusammen – ein perfekt aufeinander abgestimmter Ablauf bei dem jede Bewegung, jeder Griff sitzt, komplett automatisiert. Am Ende haben die Cobots aus acht Kleinteilen fertige Öldüsen zusammengesetzt, die vom letzten UR3 ordentlich auf ein Tray gelegt werden. Die Roboter erledigen diese Aufgabe in einer Zeitspanne, die die einer menschlichen Hand deutlich überschreiten würde.

Produktion auszulagern wirkte sich negativ auf die Produktqualität aus

Der mittelständische Betrieb, der Zerstäuber, Düsen und weitere Produkte rund um den Ölbrenner entwickelt und herstellt, ist ein gutes Beispiel für die erfolgreiche Automatisierung einer Produktion. Von der Verarbeitung des Rohmaterials bis zur Verpackung des fertigen Produktes ist nahezu jeder Arbeitsschritt komplett automatisiert, was durch zahlreiche CNC-Maschinen und Roboter erreicht wird. Dennoch sieht man viele Mitarbeiter – etwa 35 sind es insgesamt bei Fluidics in Eindhoven – die zwischen Maschinen hin und her wechseln, die Werkstücke und die Arbeit der Maschinen prüfen, sie neu einstellen oder programmieren, Trays nachladen.

Huward Wijnen, Inhaber und Direktor von Fluidics, übernahm das Unternehmen vor fast 20 Jahren und baute die Automatisierung von da an systematisch aus: „Der Fachkräftemangel ist auch in den Niederlanden seit vielen Jahren eine Herausforderung. Anfangs haben wir probiert, die Produktion auszulagern, was sich jedoch negativ auf unsere Produktqualität auswirkte. Mit der Automatisierung haben wir eine effiziente Lösung gefunden.“

Neben verschiedenen CNC-Maschinen setzt Fluidics seither auch Industrieroboter ein. „Vor etwa zehn Jahren wurde ich auf der Hannover Messe dann zum ersten Mal auf Universal Robots aufmerksam“, erinnert sich Wijnen. „Was mich am meisten faszinierte, waren die Sicherheitsfeatures von UR, die in den kollaborierenden Roboter integriert sind, ohne dass sie außen herum gebaut werden mussten.“

Platzsparender Cobot-Einsatz ganz ohne Schutzzäune

Die Cobots brachten damit wichtige Eigenschaften für den Mittelständler mit: Da sie nach einer erfolgreich abgeschlossenen Risikobeurteilung keine große Sicherheitsumhausung benötigen, können sie direkt neben Mitarbeitern und CNC-Maschinen eingesetzt werden. Trifft der Roboterarm trotzdem einmal auf Widerstand, etwa einen menschlichen Arm, stoppt er sofort. Die Auslassung der Schutzzäune sorgt zudem für eine erhebliche Platzeinsparung, ein Argument, was besonders bei der Anschaffung der ersten UR-Roboter für die expandierende Firma Fluidics ausschlaggebend war.

Gemeinsam mit dem langjährigen Partner und Systemintegrator Gibas Automation implementierte Fluidics den ersten UR-Cobot. Nachdem der Roboter sich problemlos in die Produktionslinie einfügte und der Mehrwert für Produktion und Mitarbeiter sofort sichtbar war, kaufte Wijnen gleich noch einen zweiten Roboter. Gibas hat Fluidics seitdem bei jeder Roboter-Integration unterstützt. Auch die Montage-Applikation mit den sieben UR3s wurde von Gibas entwickelt und implementiert.

Wie in vielen Branchen steht auch Fluidics tagtäglich vor einer entscheidenden Herausforderung: Die Auftragslage ist nicht konstant. Einige Produkte werden in sehr großen Losgrößen über Jahre hinweg produziert, andere wiederum sind nur vorübergehend im Sortiment. Bei Fluidics variiert der Maschinenbetrieb daher stark. Hier kommt die Flexibilität der UR-Roboter ins Spiel: Sie können jederzeit einfach versetzt und an anderer Stelle wieder in Betrieb genommen werden.

In dieser Eigenschaft unterscheiden sich die Cobots von herkömmlichen Industrierobotern, die aufgrund ihrer Sicherheitsvorgaben fest montiert werden und hinter Schutzzäunen arbeiten müssen. Auch die einfache Programmierung der UR-Roboter zahlt auf das Flexibilitätskonto ein. Selbst Mitarbeiter ohne spezielle Vorkenntnisse können sie in kürzester Zeit für neue Aufgaben programmieren. Fluidics nutzt die große Anpassungsfähigkeit in seinem Werk und vermeidet so Stillstandzeiten. Zwei UR5 sowie ein UR10 sind auf mobilen Arbeitsstationen montiert, die einen individuell an die Produktionssituation angepassten Einsatz ermöglichen. Je nach Bedarf bestücken die Cobots CNC-Maschinen, reinigen oder lasern Werkstücke.

Cobot als zuverlässiger Partner für Mensch und Maschine

Zudem hat Fluidics Instruments noch einen fest in die Produktionslinie eingebauten UR5 in Betrieb. Dieser nimmt mit einem speziellen Tool vier Filter gleichzeitig von einem Tray und schraubt diese in vier Düsenköpfe. Greift die Schraube aus irgendeinem Grund nicht oder hat die vorangegangene CNC-Maschine einen Düsenkopf zu wenig auf das Tray gesetzt, spürt der Roboter dies und sortiert die entsprechenden Teile aus. Somit wird die Fehlerquote der Werkstücke minimiert.

Jede Maschine bekommt nun einen Roboter als Partner

„Die Cobots haben sich perfekt in unsere Produktionslinie eingefügt“, erklärt Paul Hutjens, Geschäftsführer von Fluidics Instruments. „Wenn wir heute eine neue Maschine anschaffen, dann kaufen wir immer auch gleich einen UR mit dazu. Denn für die Bestückung der Maschinen und das Säubern der Werkstücke benötigen die Maschinen einen Partner. Und seit einigen Jahren ist dies nun nicht mehr ein Mitarbeiter, sondern stets ein Roboter.“

Die Mitarbeiter haben dadurch die Kapazität, anspruchsvollere Aufgaben zu übernehmen: Sie kümmern sich darum, dass die Produktion reibungslos läuft und sind für die Programmierung von Robotern und Maschinen zuständig. So zum Beispiel Mareno Glas, der für die Montage-Applikation mit den sieben UR3-Robotern verantwortlich ist.

Glas kennt die komplexe Anwendung in- und auswendig, weiß, wo es manchmal hakt, kann die Roboter programmieren und anpassen. Läuft die Applikation, kann Glas die Kollegen bei anderen Aufgaben unterstützen. „Dadurch ist mein Aufgabenbereich sehr vielseitig und die Arbeit abwechslungsreich“, berichtet Glas. „Andere Kollegen sind zum Teil ein bisschen neidisch auf ihn, weil sie auch gerne mit den UR-Robotern arbeiten möchten“, verrät Wijnen mit einem Schmunzeln.

Effiziente Produktion und zufriedene Mitarbeiter

Diesen Wunsch seiner Belegschaft kann Wijnen schon bald erfüllen: Vor kurzem hat Fluidics einen UR5e erworben und diesen mit einem Visionsystem von Robotiq ausgestattet. Er soll sensible Werkstücke aus einer CNC-Maschine nehmen. Dafür ist der Roboter der neuen Generation bestens ausgestattet: Ein integrierter Kraft-Momenten-Sensor verleiht dem Cobot Feinfühligkeit.

Insgesamt sind bei Fluidics damit zwölf UR-Roboter im Einsatz: Sieben UR3 in der Montage-Applikation, zwei UR5 sowie ein UR10, die mobil einsetzbar sind, der fest installierte UR5 mit Schraubapplikation und eben der neue UR5e, der sich noch in der Implementierungsphase befindet.

„Mit den UR-Robotern sind wir in der Lage, unseren Kunden Qualität ‚Made in the Netherlands‘ zu bieten und unsere Produktion zu vergrößern, was die Losgröße betrifft, ebenso wie die Produktpalette“ so Jan van Dongen, Technischer Leiter bei Fluidics. „Mehr noch: Wir begegnen mit den Robotern nicht nur der Herausforderung des Fachkräftemangels, sondern wir sind zudem in der Lage, unsere Mitarbeiter mit spannenden und anspruchsvollen Aufgaben für ihre Arbeit bei Fluidics zu begeistern und sie bei uns zu halten.“

Universal Robots (Germany) GmbH

www.universal-robots.com/de


Bild: Universal Robots
Bild: Universal Robots

Rund 10 Jahre Cobot-Revolution

Am 5. Dezember 2008 hat Universal Robots seinen ersten kollaborierenden UR5-Roboter an den mittelständischen dänischen Kuntsstoffspezialisten Linatex verkauft. Heute sind mehr als 27000 UR-Cobots rund um den Globus im Einsatz – gerade eben bei Kleinstbetrieben und Mittelständlern. Ergänzend zum UR5 (mit 5 kg Traglast) führte Universal Robots 2012 das größere Modell UR10 (10 kg) und 2015 das kleinere Tischmodell UR3 (3 kg) ein.

Mit der e-Series brachte UR im Juni 2018 die nächste Cobot-Generation auf den Markt. Diese zeichnet sich unter anderem durch einen integrierten Kraft-Momenten-Sensor und eine neu gestaltete Benutzeroberfläche aus. Die jüngste UR-Generation ist vom TÜV Nord gemäß ISO 10218-1 zertifiziert. Ihre Sicherheitsfunktionen werden als Kategorie 3 PLd gemäß ISO 13849-1 eingestuft.


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