„In den kommenden Jahren wird der Anteil kollaborativer Anwendungen beim Einsatz von Robotern in der Produktion dynamisch wachsen“, ist Schunk-Entwicklungschef Prof. Dr. Markus Glück überzeugt. Entsprechend groß war das Interesse am 4. Schunk Anwender- und Technologiedialog zum Thema „MRK im Unternehmen sicher einsetzen“. Zwei Tage lang versammelten sich Automobilisten, Robotik-, Automatisierungs- und Engineering-Spezialistensowie mittelständische Industrieunternehmen aus Deutschland und Europa, um den Einsatz und die Chancen der Mensch-Roboter-Kollaboration (MRK) zu diskutieren und praxisnah zu erleben.
Für Prof. Dr. Markus Glück, Chief Innovation Officer (CINO) bei Schunk, steht fest, dass das Co-acting, also die schutzzaunlose Interaktion mit dem kollaborativen Roboter unmittelbar vor dem Durchbruch steht. Haupttriebkräfte seien die ergonomische Entlastung, die Flexibilisierung von Arbeitsprozessen, Effizienzsteigerungen sowie die Ergänzung der Logistik, Beladung, Handhabung und Nachrüstung. „Es geht darum, die Stärken von Mensch und Roboter zusammenzuführen“, betonte Glück: Geschwindigkeit, Kräfte, Wiederholgenauigkeiten und die hohe Qualität der Robotik sollen mit den menschlichen Stärken der Wahrnehmung, Improvisation, Reaktion und Adaption zu einer Synergie verschmelzen.
Dabei verschweigt der Entwicklungschef nicht, dass gerade Erstprojekte mit einem nicht zu unterschätzenden Aufwand verbunden sind: „Übliche Amortisationszeiten unter 2 Jahren werden gerade am Anfang schwer zu erreichen sein“, unterstreicht Glück und empfiehlt ein systematisches Vorgehen, indem zunächst die Eignung für den Einsatz der kollaborativen Robotik anhand spezifischer Auswahlkriterien geprüft wird.
Dazu zählen unter anderem der Programmieraufwand beziehungsweise die Möglichkeit zur Bedienerführung, der Integrationsaufwand innerhalb der Prozesskette, die Möglichkeit, intuitiv zu trainieren, zu handhaben und zu quittieren, moderate Taktanforderungen sowie die Technikaffinität der Mitarbeiter. Zudem rät er zu einer betriebswirtschaftlichen Bewertung, die die Kosten der Roboterbeschaffung, Inbetriebnahme und Integration ebenso berücksichtigt wie Kosten für Sicherheitsvorkehrungen und Zertifizierung. Umgekehrt aber auch die Einsparungen infolge reduzierter Personalkosten und Produktivitätssteigerungen. Vor allem Erstprojekte sollten bewusst angegangen, mit Bedacht geplant und in einer eher geringen Komplexität realisiert werden (siehe auch: Interview mit Schunks Forschungschef Prof. Dr.-Ing. Markus Glück über kollaboratives und autonomes Greifen: „Wir helfen bei Entwicklung von kollaborativen Robotik-Applikationen“)
Kollaborativ Greifen bis 8 kg
Welche Möglichkeiten Schunk für die Peripherie von Cobots bietet, präsentierte Schunk-Produktmanager Benedikt Janßen. So wird mit dem Schunk Co-act EGL-C das bislang übliche Kraftlimit von 140 N bei kollaborativen Anwendungen durchbrochen. Ab Ende 2019 wird es erstmals möglich sein, Teile bis 8 kg im Formschluss kollaborativ zu handhaben. Eine intelligente Greifstrategie macht es möglich. Haupteinsatzfeld ist die unterstützende Handhabung zur Ergonomieentlastung.
Jochen Vetter, Teamleiter Robot Safety bei Pilz, gab einen Überblick über den normenkonformen Einsatz der kollaborativen Robotik sowie über die verlässliche Messung von Krafteinwirkungen. Um MRK-Anwendungen sicher zu realisieren, seien sowohl hersteller- als auch betreiberseitig entsprechende Maßnahmen erforderlich, angefangen bei einer kollisionsfreundlichen Umgebungsgestaltung über die funktionale Sicherheit bis hin zu einer umfassenden Benutzerinformation und -schulung.
Vetter machte deutlich, dass es in der kollaborativen Robotik zu erheblichen Lerneffekten kommt: Während bei den ersten MRK-Applikationen noch eineinhalb Jahre bis zur CE-Kennzeichnung vergingen, liegt der Aufwand heute bei Erstkunden nur noch bei rund sechs Monaten, Folgeprojekte ließen sich sogar innerhalb von drei Monaten realisieren. Mit seiner Bestätigung auf der Konformitätserklärung übernehme Pilz einen wesentlichen Teil der Verantwortung, so Vetter.
Schon 29 MRK-Applikationen bei BMW
Wie MRK im Produktionsalltag gelingt, präsentierte Dr. Sebastian Keller, Produktionsspezialist bei der BMW Group am Werk Leipzig. Das Spektrum reicht vom Auftragen von Scheibenklebstoffen, über robotergeführte Messmittel und Palettiersysteme bis hin zur Oberflächenreinigung in der Montage. Insgesamt 29 kollaborative Robotik-Applikationen habe die BMW Group bereits realisiert, vorrangig Anwendungen mit Leistungs- und Kraftbegrenzung.
Dabei konnte eine Reihe wesentlicher Erkenntnisse gesammelt werden: So lohne es sich, Anwendungen zu wählen, bei denen die Werker Vorteile unmittelbar erkennen und von ihnen profitieren. Zudem steigerten partizipative Entwicklungsansätze, bei denen die betroffenen Mitarbeiter frühzeitig einbezogen werden, die Akzeptanz und sie profitierten zugleich von den Ideen und dem Know-how der Mitarbeiter. Bei Neuanlagen sei es darüber hinaus empfehlenswert, ausreichend Zeit für die Risikoanalyse sowie für die Umsetzung von Sicherheitskonzepten einzuplanen. Auch die Installation eines Kompetenzteams zum Auf- und Umbau von Anlagen vor Ort sei ratsam, so Keller.
Cobot-Lösungen für automatisierte Beladung von Werkzeugmaschinen
Wie sich kollaborativen Robotik-Szenarien konkret realisieren lassen zeigte auch Uwe Schmidt, Leiter der Division Cobot World von der HLS Ingenieurbüro GmbH aus Augsburg. Als Integrator entwickelt das Unternehmen zertifizierte Cobot-Lösungen beispielsweise für die automatisierte Beladung von Werkzeugmaschinen und nutzt dafür unterschiedliche Plattformen und Ausbaustufen. Auch aus seiner Sicht gewinnt das Thema der Simulation von Arbeitsräumen für die MRK an Bedeutung.
Dirk Garzke, Funktionsbereichsleiter Automation bei Zoller, wiederum präsentierte kollaborativen Robotik-Lösungen im Bereich des Werkzeugmanagements. Für den Erfolg sei nicht nur eine Datendurchgängigkeit innerhalb des Gesamtprozesses vom Toolmanagement über die Lager- und Logistiksysteme bis zur Werkzeugmaschine entscheidend, sondern auch weiche Faktoren, wie etwa der Name des Cobot-Systems, um die Akzeptanz zu steigern. So habe sich Zoller ganz bewusst für den Namen „Cora“ entschieden.
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