Automobilhersteller wie Volkswagen, Daimler oder BMW lassen Roboter in der Endmontage Hand in Hand mit dem Mitarbeiter werkeln

Robo-Assistenten blasen zum Sturm auf die Fabrik

Anzeige
Die Mensch-Roboter-Kooperation war lange ein Thema, das vor allem die Forscher umgetrieben hat. Nun aber wird die Zusammenarbeit von Mensch und Maschine in den Fabriken Realität. Vorreiter sind die Automobilhersteller wie Volkswagen, Daimler oder BMW, die die Roboterassistenten in der Endmontage Hand in Hand mit dem Mitarbeiter werkeln lassen.

„Wir stehen am Beginn einer neuen Ära“, ist Dr. Ralf Koeppe, Leiter Forschung und Entwicklung bei den Kuka Laboratories überzeugt. „Denn Assistenzroboter besitzen inzwischen genug Sensitivität und Sicherheitstechnik, um diese Systeme neben dem Menschen einsetzen zu können.“

Erste Praxisbeispiele für eine solche Mensch-Roboter-Kooperation gibt es bereits: So reklamiert BMW für sich, im US-Werk Spartanburg erstmals in der Branche eine direkte Mensch-Maschine-Kooperation in der Serienproduktion umgesetzt zu haben. Wo früher Menschen schweißtreibend Türdichtungen per Handroller fixierten, hilft ihnen nun der Kollege Roboter – ein UR5 von Universal Robots.
BMW-Produktionsvorstand Harald Krüger sieht das als Beginn eines generellen Trends: „Roboter, die den Menschen in der Fertigung zur Hand gehen und ihnen schwere körperliche Arbeiten abnehmen, werden die Fabrik der Zukunft prägen.“
Auch im Volkswagen-Motorenwerk Salzgitter ist ein UR5-Leichtbauarm als kollaborierender Roboter im Einsatz. Er entlastet dort die Arbeiter, in dem er diesen die mühsame Handhabung empfindlicher Glühstiftkerzen in der Zylinderkopfmontage abnimmt. „Wir möchten mit einer ergonomischen Arbeitsplatzgestaltung langfristigen Belastungen der Mitarbeiter vorbeugen. Und der Roboter als Produktionsassistent kann Mitarbeiter von ergonomisch ungünstigen Arbeiten befreien“, erläutert Jürgen Häfner, verantwortlicher Projektleiter im Werk Salzgitter.
Auch der VW-Betriebsrat unterstützt den Einsatz des Leichtbau-Roboters und denkt an weitere Einsatzmöglichkeiten zum Beispiel bei der Motorverkabelung. Betriebsrat Detlef Kays: „Ein solcher Robbi könnte die Kolleginnen und Kollegen wesentlich entlasten und zur Gesunderhaltung beitragen.“
BMW und VW sind keine Einzelfälle. „Wir arbeiten bereits an weiteren Projekten mit verschiedenen Unternehmen, die von solchen Anwendungen profitieren wollen. Unsere Roboter eignen sich erwiesenermaßen als Produktionsassistenten, die direkt mit dem Menschen arbeiten können“, betont Thomas Visti, Chief Commercial Officer bei Universal Robots.
Vielzahl von Projekten ist bereits in Planung
Auch der Platzhirsch Kuka, der mit seinem Leichtbauroboter LBR schon seit Jahren an der Mensch-Roboter-Kooperation arbeitet, will diesen Trend weiter vorantreiben. „Daimler, der Volkswagen Konzern und BMW begleiten uns dabei und evaluieren den Leichtbauroboter in Anwendungen“, berichtet Koeppe. Mit Daimler als strategischen Partner evaluiere man zudem die Absicherung der Mensch-Roboter-Kooperation in konkreten Betriebsversuchen.
„Aktuell entwickeln wir auch mit ausgewählten Kunden der General Industrie eine Vielzahl von Projekten. Wir haben hierzu einen eigenen Bereich geschaffen, die Advanced Technology Solution, ein Bereich der Kuka Systems“, so Koeppe.
Profitieren will Koeppe dabei vor allem von der ausgefeilten Sensor- und Sicherheitstechnik des LBR iiwa. „Denn Voraussetzung für den kollaborierenden Betrieb mit dem Menschen sind laut Maschinenrichtlinie Sicherheitsfunktionen mit Performance Level d und Kategorie 3, was eine zweikanalige Überwachung erfordert.“ Eine wirklich sichere Kollissionsüberwachung erfordere somit eine zweikanalige Momentensensorik, die dazu noch sehr sensitiv sein müsse. „Der LBR iiwa ist weltweit der erste Assistenzroboter, der diese Sicherheitstechnik integriert hat.“
Zum Vergleich: Der UR-Arm von Universal Robot hat keine derart ausgefeilte Sensorik, sondern bringt ab Werk eine in den Motoren integrierte Kraftbegrenzung auf 150 Newton mit. Dafür ist er deutlich kostengünstiger als der LBR iiwa.
Hohe Sensitivität für empfindliche Montageprozesse
Die Mensch-Maschine-Kollaboration sei aber nur ein Aspekt der hohen Sensitivität dank integrierter Gelenkmomentsensoren, ergänzt Koeppe. Der andere ist eine Öffnung der Automatisierungsmöglichkeiten der Leichtbaurobotik auf empfindliche Montageprozesse, bei denen es auf feindosierte kraftgeregelte Arbeitsschritte ankommt. „Durch Messungen der Momente im Gelenk werden Regelungsgeschwindigkeiten erreicht, die mit bisherigen Robotersystemen mit Kraftsensorik am Werkzeug oder der Messung über Motorströme nicht erreicht werden.“
Trotz dieser Fortschritte sind nicht alle Fragen geklärt. So sieht Prof. Dr.-Ing. Gerd Hirzinger vom Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) in punkto Mensch-Roboter-Kooperation noch Hürden bei Zuverlässigkeit, Sicherheit, Sensorik sowie Adaptionsfähigkeit und Lernfähigkeit zu nehmen. Auch ein akzeptables Preis-Leistungsverhältnis sei wichtig. Dennoch ist es für ihn klar, dass die Ära der Assistenzroboter nun anbricht: „Wir stehen kurz davor.“
In 5 bis 10 Jahren wird es eine ganz andere Robotik geben
Koeppe jedenfalls ist überzeugt, „dass wir in 5 bis 10 Jahren auf eine andere Robotik blicken werden“. Denn die Robotertechnik steht jetzt zur Verfügung. Zwar müssten für die Mensch-Roboter-Kollaboration im großen Stil noch viele Anwendungen umgesetzt werden, was eben seine Zeit brauche. „Ich rechne aber mit einer hohen Innovationsdynamik.“ Visti stimmt zu: „Die Art und Weise, wie in Fabriken gearbeitet wird, wird sich ändern. Denn Themen wie Fachkräfte- oder demografischer Wandel prägen die Branche. Dadurch wird sich auch die Rolle von Robotern ändern.“ ab
Anzeige

Aktuelle Ausgabe

Schlagzeilen

KUKA: Smarte Automatisierung

KUKA Roboter Hochschule Karlsruhe

Smarte Automatisierung mit KUKA im Überblick

Newsletter

Jetzt unseren Newsletter abonnieren

Themenseite Cobot

Erläuternde Beiträge, Neuigkeiten, Anwendungsbeispiele und Hintergrundinfos rund um das Thema kollaborative Robotik

Messevideo


Greiferintegration leicht gemacht: Die Zimmer Group zeigt, wie es geht.

Kalender

Aktuelle Termine für die Automatisierungsbranche

Whitepaper

Whitepaper aller unserer Industrieseiten

Alle Webinare & Webcasts

Webinare aller unserer Industrieseiten

Anzeige
Anzeige

Industrie.de Infoservice

Vielen Dank für Ihre Bestellung!
Sie erhalten in Kürze eine Bestätigung per E-Mail.
Von Ihnen ausgesucht:
Weitere Informationen gewünscht?
Einfach neue Dokumente auswählen
und zuletzt Adresse eingeben.
Wie funktioniert der Industrie.de Infoservice?
Zur Hilfeseite »
Ihre Adresse:














Die Konradin Verlag Robert Kohlhammer GmbH erhebt, verarbeitet und nutzt die Daten, die der Nutzer bei der Registrierung zum Industrie.de Infoservice freiwillig zur Verfügung stellt, zum Zwecke der Erfüllung dieses Nutzungsverhältnisses. Der Nutzer erhält damit Zugang zu den Dokumenten des Industrie.de Infoservice.
AGB
datenschutz-online@konradin.de