Als Teil seines globalen Produktionsnetzwerkes betreibt der japanische Pharmaspezialist Takeda in Deutschland Produktionsstätten in Singen und Oranienburg. Während der Standort Singen auf die Herstellung flüssiger und gefriergetrockneter Arzneimittel spezialisiert ist, werden in Oranienburg jährlich über sechs Milliarden Tabletten und Kapseln produziert.
Diese Menge an Medikamenten muss am Ende jeder Produktionslinie kommissioniert und versandfertig palettiert werden. Das kann ein Knochenjob sein. Die Diskussion ging also nicht darum, ob man automatisiert, um Mitarbeiter zu entlasten, sondern im Prinzip nur darum, an welcher Stelle man damit beginnt. Bis zu zehn Kilogramm schwere Kartons sind beispielsweise am Ende einer Linie zu handhaben. Im Laufe einer Schicht summiert sich das auf rund fünf Tonnen.
Cobot steigert Akzeptanz
Takeda-Projektleiter Robert Gundlach: „Zunächst war aber der kollaborative Roboter noch kein Thema.“ Am Ende der Projektgespräche mit Fanuc habe sich das Argument durchgesetzt, dass ein Cobot die Mitarbeiter nicht nur entlastet, sondern auf deutlich mehr Akzeptanz stoßen wird als ein Roboter hinter einem Schutzzaun. Sebastian Steinbach, der von Fanuc aus das Projekt vor Ort betreut: „Die Mitarbeiter können beim kollaborativen Roboter auf Tuchfühlung gehen. Das hat die Einführung der neuen Technik akzeptabel gemacht.“
Aus zahlreichen Projekten weiß Robert Gundlach, wie sehr es auf die Akzeptanz der Mitarbeiter ankommt: „Deshalb binden wir bei einem neuen Projekt die Mitarbeiter so früh und so intensiv wie möglich ein.“ So gab es für die Leute in der Konfektionierung schichtübergreifend mehrere Informationsveranstaltungen, auf denen Technik und geplante Umsetzung ausführlich erläutert wurden. Gundlach: „Da wird den Leuten klar, dass ein Roboter nichts anderes ist als ein Tritthocker, eine Arbeitserleichterung. Wir haben den Roboter als neuen Kollegen verkauft.“ Als großes Plus für den CR-15iA zählte dann, dass der Roboter eben nicht hinter einem Zaun versteckt werden muss.
Zwar war Fanuc ja nicht der einzige Hersteller, der kontaktiert worden war. Aber, so Gundlach, kein anderer Hersteller sei in der Lage gewesen, Takeda ein kollaboratives System mit der erforderlichen Traglast und Reichweite anbieten zu können. Denn schon vor der Installation des ersten Cobots ging der Blick weiter: Das Handling von Gebinden oder Fässern über 20 kg, das bisher noch manuell erfolgt, rückt in Kürze in den Fokus der Automatisierung.
Systemintegrator in der Nachbarschaft
Weil Takeda einen Systemintegrator in der Nachbarschaft wollte, fiel die Wahl auf das Berliner Unternehmen SKDK, das in der Roboter- und SPS-Programmierung zuhause ist und seit 2012 Fanuc-Roboter programmiert und inzwischen auch mit kleineren Anlagen ins Projektgeschäft eingestiegen ist. Die Besonderheit bei der Takeda-Anlage habe darin bestanden, dass zum einen in der Pharmaindustrie Roboter noch nicht so populär wie in anderen Branchen sind, zum anderen hohe Standards in der Reinigung von Robotersystemen erfüllt werden müssen, berichtet Arnardo Schulze, Geschäftsführer von SKDK.
Wo der CR-15iA arbeitet
Der Packtisch am Ende einer Tabletten-Produktionsanlage besteht aus einem Doppelarbeitsplatz: Die mit Tabletten gefüllten Glasfläschchen werden zu mehreren in Schachteln verpackt. Diese Schachteln werden pausenlos auf den Packtisch geschoben, von zwei Mitarbeitern fünferpackweise gegriffen und in einen Karton gesetzt. Ist der Karton voll, wird er auf eine flexible, leicht abschüssige Rollenbahn gesetzt. An deren Ende scannt der CR-15iA zunächst das Etikett, um den Karton dann so zu greifen, dass er ihn mit dem Etikett nach außen auf der Palette stapeln kann.
Während es bei den Mitarbeitern Schichtwechsel gibt, arbeitet der Cobot im 24/7-Betrieb. „Seit Mitte Dezember läuft das System reibungslos“, berichtet Gundlach. Die flexible Rollenbahn hat eine Reihe von Verstellmöglichkeiten und kann bei Bedarf einfach auf die Seite geschoben werden. So könnte für eine Wartung oder Servicearbeiten am Roboter ganz einfach Platz geschaffen werden. In diesem Fall könnte wie bisher weiter manuell palettiert werden. Gundlach: „Mit der Lösung haben wir uns nach vorn entwickelt, aber uns auch den Rückweg nicht verbaut.“
Dabei ist die Station mit dem grünen Fanuc Roboter nur eine von insgesamt 14 Kommissionierbahnen bei Takeda. Die guten Erfahrungen will man nun auf weitere Projekte übertragen, etwa könnte man durchaus die Arbeit am Packtisch ebenfalls automatisieren. Die Überlegung, von zwei Packplätzen auf einen zu reduzieren, hat man aber zugunsten der Verfügbarkeit der Anlage aufgegeben: Bliebe der Roboter stehen, weil sich beispielsweise ein Paket verkantet hat, kann am Packtisch immer noch weiter gearbeitet werden, während der zweite Mitarbeiter die Störung behebt.
Rund 8.000 Pakete sind seit dem Start schon über die Anlage gelaufen. „Dabei haben wir noch keinen technischen Ausfall gehabt“, zieht Gundlach eine erste Zwischenbilanz. Dabei war er eigentlich „nur“ vorsichtig optimistisch, er habe mit einer flacheren Anlaufkurve gerechnet. Einen erheblichen Anteil rechnet er SKDK an. Wenn es irgendwo hakte im Ablauf oder wenn Mitarbeiter Verbesserungsvorschläge im Detail hatten, sei SKDK immer greifbar gewesen und habe „kleine Sachen“ umgehend verbessert. „Da gab und gibt es nichts, was zu irgendwelchen Instabilitäten geführt hat.“
Die Aufgabe des Cobots bei Takeda besteht im Wesentliche darin, die Kartons richtig auf die Palette zu setzen, immer acht Kartons pro Lage und vier Lagen hoch – mit dem Etikett nach außen. Mit einer Reichweite von 1.441 mm und einer maximalen Traglast erfüllt der Fanuc Roboter diese Aufgabe mühelos. Die für den kollaborierenden Betrieb erlaubte Verfahrgeschwindigkeit reicht für den Betrieb völlig aus. Der Vakuumsauggreifer kommt von Schmalz und erfüllt selbstverständlich auch alle Anforderungen an einen kollaborativen Betrieb. Auch bei dem Greifer handelt es sich um ein Standardprodukt, den in Absprache mit Takeda wurden ausschließlich Standardprodukte ohne Customizing eingesetzt.
Bei der Gestaltung der Bedienoberfläche des Teach Pendant des Roboters wurde ein kundenspezifisches Layout programmiert. Denn das Teach Pendant dient nicht nur als Bedien- und Programmiergerät für den Roboter, sondern auch als Zellensteuerung. Die Bedienoberfläche ist einfach und übersichtlich – mit unterschiedlichen Zugangsberechtigungen. Im einfachsten Fall werden nur Zustand der Zelle und Grundoperationen angezeigt oder vorgegeben.
Dank der Standardisierung kann die kollaborative Zelle für alle weiteren Packstationen im Haus als Vorlage dienen. Zudem befassen sich inzwischen auch andere Takeda-Standorte mit dem Einsatz von Robotern. Eine Wunschliste weiterer Roboterprojekte gibt es schon.
Fanuc Deutschland GmbH
Bernhäuser Straße 36
D-73765 Neuhausen a.d.F.
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