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Stäubli: Mobiler Aufbruch in neue Produktionswelten

Industrie-4.0-Komplettlösungen für Intra- und Produktionslogistik
Stäubli: Mobiler Aufbruch in neue Produktionswelten

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Stäubli hat kräftig in die Entwicklung zukunftsweisender Lösungen für die Smart Factory investiert. Heute zählt das Schweizer Unternehmen zu den wenigen Anbietern in der Welt, die Roboter, Cobots und mobile Robotersysteme sowie eine Vielzahl an autonom fahrenden Transportsystemen für die digital vernetzte Automation von Produktion und Intralogistik anbieten können.

Autor: Ralf Högel

Warum Stäubli in der jüngsten Vergangenheit keinen Entwicklungsaufwand scheute und sich mit dem Zukauf des führenden FTS-Anbieters WFT breit aufstellte, erklärt Stäubli-Robotics-Chef Gerald Vogt so: „Ziel war es, unsere wegweisenden Robotik-Lösungen für die Produktion um hoch entwickelte Systeme für die Automation der Intralogistik zu erwei-tern. Wir wollten zum Komplettanbieter werden, um digital vernetzte Lösungen für die Produktions- und Intralogistik anbieten zu können. Damit werden ganzheitliche Industrie-4.0-Lösungen möglich, die Flexibilität und Produktivität auf eine neue Stufe stellen.“

Diesen Lösungen ist vor allem eines gemeinsam: der Verzicht auf stationäre Fördertechnik. Dominierten jahrzehntelang Fließbänder, Gabelstapler und Handarbeit den innerbetrieblichen Materialfluss, hält jetzt die hochflexible Automation in Form von AGV (Autonomous Guided Vehicles) und autonom fahrenden Robotern (AMR: Autonomous Mobile Robots) Einzug.

In der Automobilproduktion wurde das Fließband praktisch abgeschafft

Der Blick auf hochmoderne Montagekonzepte in der Automobilproduktion belegt den Paradigmenwechsel. Hier wurde das Fließband praktisch abgeschafft. Rohkarosserien bewegen sich auf fahrerlosen Transportsystemen durch die Fertigung. Die FTS bringen Flexibilität, ihr Tempo ist ebenso variabel wie ihre Fahrtrouten. So lassen sich mehrere Modellvarianten auf einer Linie fertigen.

„Flexibilität ist Trumpf. Das belegen die Beispiele aus der Automobilproduktion ebenso wie unsere eigene Steckerfertigung, in der wir unseren Mobilroboter Helmo als vielseitigen Produktionsassistenten einsetzen. Der Trend geht weg von den starr automatisierten Fertigungslinien hin zu fle-xiblen Transportsystemen, die völlig neue Freiheiten ermöglichen“, so Vogt.

Autotrailer: Lkw-freier Transport von Sattelaufliegern

Um hier Lösungen aus einer Hand für nahezu alle möglichen Aufgabenstellungen bieten zu können, hat Stäubli ein breites Produktprogramm an FTS, autonom fahrenden Palettentransportern, Mobilrobotern sowie kollaborativen AMR aufgelegt, mit dem sich die komplette Produktion ebenso Industrie-4.0-gerecht automatisieren lässt wie der Werksverkehr auf dem Firmengelände.

Der Einsatz autonomer Transportsysteme im Außenbereich bringt viele Vorteile: Erstens erhöhen die leitrechnergesteuerten Outdoor-Transportroboter die Sicherheit, zweitens herrscht absolute Transparenz über den Standort jedes Fahrzeugs, drittens lässt sich das Be- und Entladen der Lkw-Auflieger an den Rampen zeitlich entzerren und viertens entfallen Lkw-Fahrten auf dem Werksgelände zugunsten elektrisch angetriebener Transporte mit dem Stäubli Autotrailer.

„Unser Autotrailer ist eine mobile Plattform mit einer Traglast von bis zu 30 t. Das Fahrzeug kann selbstständig unter einen abgestellten Sattel-auflieger manövrieren, diesen über ein integriertes Bildverarbeitungssystem verlässlich ankoppeln und zu seinem Bestimmungsort verbringen. Dabei steuert der AutoTrailer über Lasernavigation ohne zusätzliche Leitlinien oder Markierungen durch den Außenbereich des Werks“, betont Franz Wittich, Geschäftsführer Stäubli WFT.

Autobox für den innerbetrieblichen Palettentransport

Auch für den weiteren automatisierten Transport von Behältern und Paletten im In- und Outdoor-Bereich kann Stäubli eine perfekte Lösung bieten: die Autobox. Dabei handelt es sich um ein selbstfahrendes, elektrisch betriebenes Flurförderfahrzeug mit einer maximalen Geschwindigkeit von bis zu 6 km/h, das je nach Einsatzbedingungen in unterschiedlichen Größen und Traglastklassen bis zu 20 t zur Verfügung steht.

Die Autobox navigiert je nach Umgebungssituation über Laser-, Transponder- oder GPS-Navigation. Zudem können mehrere Fahrzeuge über einen Leitstand gesteuert und koordiniert werden. Für die Sicherheit sorgen Laserscanner an den Ecken, Not-Halt-Taster, eine elektromagnetische Sicherheitsbremse sowie LED-Fahrtrichtungsleuchten. Für eine besonders komfortable Be- und Entladung lässt sich das Fahrzeug mit Rollen- bzw. Kettenförderer und/oder einem Hubsystem ausstatten. Die manuelle Auftragseingabe erfolgt über ein Touchpanel direkt am Fahrzeug.

Autonomer ultrakompakter Gegengewichtsstapler

Um auch für den weiteren Materialtransport von einzelnen Paletten und Behältern zu ihrem Bestimmungspunkt in der Smart Factory eine optimale Lösung bieten zu können, hat Stäubli den automatisiert fahrenden, ultrakompakten Gegengewichtsstapler WFTFL090 entwickelt.

Aber der Stapler kann noch mehr, wie Franz Wittich versichert: „WFTFL090 ist ein Multitalent. Er lässt sich in bestehende Produktionslinien integrieren, spielt seine Stärken aber auch beim Einsatz in digital vernetzten Fertigungsumgebungen aus, in denen er die Materialbereitstellung übernimmt. Zudem lässt sich der innovative AGV-Stapler auch für Outdoor-Einsätze heranziehen. So kann er beispielsweise in Lkw-Auflieger fahren und diese entladen.“

Um den Stapler für ein derart breites Aufgabenspektrum zu qualifizieren, ist er hochflexibel ausgeführt. Das fängt bei der Zinkenverstellung der Gabel an, die manuell in acht unterschiedlichen Stufen erfolgen kann und damit von der Euro-Palette bis zur Gitterbox eine passende Einstellung ermöglicht. Die maximale Traglast beträgt eine Tonne, was für die Übernahme eines breiten Aufgabenspektrums ausreichend sein sollte.

Mobilroboter und Cobots sorgen für Flexibilität

Auch an den wertschöpfenden Stationen der Smart Factory zeigen sich grundlegende Unterschiede zur klassischen Fertigung. Hier sind die starren Linien aufgelöst. Stattdessen verfahren AGV und mobile Roboter zwischen Produktionsinseln oder -zellen, in denen geschweißt, geschraubt, montiert, verpackt oder auch in direkter Mensch-Roboter-Interaktion gearbeitet wird.

Mit diesen neuen Materialfluss- und Produktionskonzepten kann die Industrie Herausforderungen wie zunehmende Typenvielfalt bis hin zu in-dividualisierten Produkten, häufigeren Modellwechseln und Stückzahl-chwankungen wirkungsvoll begegnen. Mobile Roboter und Cobots sind die optimalen Tools für die Realisierung digital vernetzter Produktionsstrukturen.

Dass Stäubli auch hier liefern kann, beweist das Unternehmen mit seinem mobilen Robotersystem Helmo, das Kunden in die Lage versetzt, eine ganze Reihe von Applikationen, darunter auch MRK-Einsätze, so produktiv und wirtschaftlich wie nie zuvor auszuführen.

Produktionsassistent Helmo für Standard- und MRK-Einsätze

Der universelle Produktionsassistent Helmo kann mehrere Aufgaben gleichzeitig übernehmen, selbstständig die entsprechenden Arbeitsstationen anfahren und dort nach kurzer Einmessphase Arbeiten mit einer Genauigkeit im Zehntelmillimeterbereich ausführen. Das Robotersystem kann Aufgaben entweder voll automatisiert in Highspeed erledigen oder bei Bedarf dem Menschen kollaborierend zur Seite stehen.

Soll Helmo als mobiler Cobot fungieren, wird der sechsachsige TX2-Standardroboter, der serienmäßig auf der selbstfahrenden Plattform verbaut ist, durch einen kollaborativen TX2touch 90L ersetzt. Dieser Roboter ist mit seiner berührungsempfindliche Oberfläche und zahlreichen Safety-Features für die direkte Mensch-Roboter-Kooperation entwickelt, kann aber gleichzeitig als konventioneller Industrieroboter eingesetzt werden. Alle Sicherheitsfunktionen erfüllen die strengen Anforderungen der Sicherheitskategorie SIL3-/PLe. Helmo navigiert sicher mit drei integrierten Laserscannern, die permanent seine Umgebung überwachen und so für eine präzise Navigation und den Schutz der anwesenden Mitarbeiter sorgen.

Durch den wahlweisen Automatikbetrieb sowie die mögliche Zusammenarbeit mit dem Menschen kann Helmo dem Anwenderwunsch „Au-tomation, wo und wann immer nötig“ perfekt entsprechen. Helmo kann in nahezu jedem Betriebsbereich hochflexibel eingesetzt werden – von Beschaffung und Logistik über Warenumschlag und Montage bis hin zu Automation von Werkzeugmaschinen und Qualitätskontrolle.

„Mit einem weltweit einmaligen Komplettprogramm an autonom fahrenden Plattformen, Palettentransportern, Robotern, Cobots und mobilen Robotersystemen kann Stäubli heute ganzheitliche Industrie-4.0-Lösungen für neue, hochflexible Materialbereitstellungs- und Produktionskonzepte liefern“, so Gerald Vogt abschließend. „Damit starten wir in ein neues Zeitalter der Produktion, das Flexibilität völlig neu definieren wird.“

Stäubli Tec-Systems GmbH Robotics

www.staubli.com

Theodor-Schmidt-Strasse 19/25

95448 Bayreuth

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