Mit mehr als 600 Mitarbeitern entwickelt und produziert Claas Industrietechnik in Paderborn Antriebstechnik und Hydraulik für die Landmaschinen von Claas sowie externe Auftraggeber – etwa stufenlose Getriebevarianten für Traktoren sowie Raupenlaufwerke für Mähdrescher und Feldhäcksler. Um die Mitarbeiter bei ihren Montageaufgaben der unterschiedlichen Baugruppen zu unterstützen, suchte das Claas passende technologische Lösungen.
Zur Automatisierung interner Transporte von Warenträgern wurde 2020 der Integrator MR Mobile Robots zunächst mit einer Teststellung der mobilen Roboter Robotize Gopal beauftragt. Mit einem autonomen mobilen Roboter, einer Lade- und vier Paletten-Stationen wollte Claas zunächst herausfinden, ob der gewählte AMR unter den anspruchsvollen Umgebungsbedingungen (unebener Boden, enge Fahrwege mit viel Personen- und Geräte-Verkehr sowie Spänen auf dem Boden und ölhaltige Luft) in der Produktionshalle reibungslos betrieben werden kann.
Transport an zentrale Waschanlage
Da ca. 70 Prozent aller Transporte von den einzelnen Bearbeitungszentren an eine zentrale Teile-Waschanlage führen, bestand eine wesentliche Herausforderung in einem geordneten Verkehrs-Management für einen flüssigen und fehlerfreien Workflow. Dafür war beispielsweise sicherzustellen, dass Transport-Behälter für das Handling stets korrekt ausgerichtet bereitgestellt werden.
Nach zweimonatiger Bewährungsprobe fiel die endgültige Entscheidung zugunsten der kompakten Robotize-Modellreihe Gopal E24 mit einer maximalen Traglast von 1.000 kg und einer Geschwindigkeit bis zu 2 m/s. Daher hat MR Mobile Robots eine Flotte von sechs Robotize Gopal E24 Robotern sukzessive installiert. Dazu stattete der Integrator mehrere Bearbeitungszentren sowie eine große Fläche vor der zentralen Teile-Waschanlage mit Palettenstationen aus; deren Gesamtzahl in der Fertigung wurde bis zum Frühjahr 2023 auf 150 ausgeweitet.
Korrekte Positionierung
Im Prozess integrierte MR eine Anlieferungsstation so in die Waschanlage, dass die Robotize AMR hier einzeln einfahren können und das Transport-Gut vollautomatisiert abgenommen und dem Wasch-Prozess zugeführt wird. Leere Warenträger werden ebenfalls autonom an das Bearbeitungszentrum zurückgeführt.
Ein Werker gewaschenen Teile legt dann die gewaschenen Teile mit Kran-Unterstützung in Robotize AMR angelieferte Gitterboxen ein. Die korrekte Positionierung zur Befüllung stellt ein mit der Robotize-Flotte kommunizierendes Sick Kamera-System sicher. Die Gopal E24 transportieren die Gitterboxen vorübergehend in das Hochregallager, um sie erst zum Beginn des nächsten Bearbeitungsschritts wieder von dort abzuholen.
Späne-Abtransport automatisiert
Neben diesen zentralen Prozessen automatisierte MR Mobile Robots mit den AMR Robotize Go-Pal E24 zudem den Späne-Abtransport und die Neuaufstellung leerer Abfall-Container an den Bearbeitungsstationen.
Durch die Integration der Robotize-Flotte in eine räumlich sehr enge Produktionsstätte ohne größere Eingriffe in die bestehenden Arbeitsprozesse oder Infrastruktur konnte die betriebliche Effizienz deutlich gesteigert werden. Durch den direkten Abtransport befüllter Gitterboxen gibt es zudem in der Produktionshalle nun mehr Platz.
Nicht zuletzt: Mit der Automatisierung des Teile-Transports – mit zurückgelegten Wegstrecken von mehr als 90 Kilometern pro Arbeitstag bei durchschnittlich 500 Einzelmissionen – entfallen körperlich anstrengende manuelle Aufgaben für die Mitarbeiter, die in der Produktion für wichtigere Aufgaben effizienter eingesetzt werden können.
Sicherheit stets gewährleistet
In allen Prozessen ist die Sicherheit jederzeit gewährleistet. Auf Basis der Onboard-Näherungssensoren und Laser-Scanner passen die Robotize AMR ihre Geschwindigkeit situativ an und verlangsamen bis zum Stop, wenn die Wege enger werden oder sie sich Menschen, Gabelstaplern und weiteren Hindernissen nähern. Im Falle von Weg-Blockaden sind die einzelnen Geräte auf Basis einer sorgfältigen Kartographierung der Werkshalle während des Installationsprozesses befähigt, bestgeeignete Alternativ-Routen zur Fortsetzung der aktuellen Mission zu suchen.
Komfortabel wurde auch die Kommunikation gestaltet, so dass Mitarbeiter eine Roboter-Mission durch die einfache Betätigung eines Call-Buttons an ihrem Arbeitsplatz auslösen können. Übersichtliche digitale Status-Anzeigen auf unterschiedlichen Endgeräten sorgen hier für maximale Transparenz und einen vollständigen Überblick.
Auch die Kommunikation der Roboter mit der Produktionsumgebung ist hat MR Mobile Robots im Detail gelöst. Über I-O-Boxen können etwa Tore durch die Robotize-Geräte angesteuert und durch ein entsprechendes Signal selbstständig geöffnet werden, sofern diese aus betrieblichen Gründen nicht sensorgesteuert öffnen. Auf Basis der I-O-Boxen lösen die Roboter bei Bedarf ebenfalls visuelle Signale – etwa Warn- oder Hinweis-Signale – aus.
Ausblick
Die durch das Robotize Gopal AMR-System insgesamt wesentlich verbesserte Effizienz wird künftig bedingt durch die enge Zusammenarbeit des Integrators MR Mobile Robots mit dem dänischen AMR-Hersteller noch weiter gesteigert werden können. Die im Flotten-Projekt bei Claas Industrietechnik gewonnenen Erkenntnisse fließen direkt in die Weiterentwicklungen des Herstellers ein. Umgekehrt stehen dem Integrationspartner sowie dem Kunden Software-Anpassungen oder Updates regelmäßig zur Verfügung. Hardwareseitig planen Claas Industrietechnik und MR Mobile Robots bereits eine Erweiterung des autonomen Systems, in das kurzfristig beispielsweise ein Paletten-Magazin für die Robotize Gopal-Geräte eingebunden wird.
Dahl Automation GmbH
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