Kommentar : Wie Automatisierung mit Cobots richtig geht

Zeit ist Geld – das gilt auch für die Produktion. Denn wenn die Fertigung zum Stillstand kommt, bleibt auch der Geldsegen aus. Deshalb fragen sich Geschäftsführer und Produktionsplaner kleiner und mittlerer Unternehmen (KMU) zurecht, ab wann sich die Automatisierung für sie lohnt. Im Folgenden haben wir die fünf häufigsten Fragen rund um die erfolgreiche Integration und Nutzung von Cobots für Sie zusammengetragen.

Schritt für Schritt zum Meisterstück. Das gilt auch für die erfolgreiche Integration von Leichtbaurobotern. Um schon beim erstmaligen Einsatz eines Cobot schnell zu profitieren, ist es ratsam, graduell vorzugehen und vorerst mit weniger komplexen Anwendungen zu beginnen. In der Regel lassen sich einfache Applikationen wie Pick & Place-Aufgaben bereits in wenigen Wochen umsetzen.

Plattformen wie das Universal Robots+ Ökosystem sind dabei eine große Hilfe. Sie bieten zertifizierte Peripheriegeräte und Anwendung-Kits, die für jegliche Aufgabengebiete die passenden Lösungen bieten. Die 320 Produkte, die sich hinter dem Kürzel UR+ verbergen, umfassen vom Greifer über die Klebedüse bis hin zu ganzen Schraub- und Schweißsets alles, was Unternehmer brauchen. Häufig können sie über Softwareschnittstellen, sogenannte URCaps, reibungslos über die Programmieroberfläche des jeweiligen Cobot-Modells gesteuert werden.

Die Dauer der Integration ist außerdem von den entsprechenden Produktionsanforderungen des Betriebs abhängig: Neue Schnittstellen zwischen Cobot und Maschine zu definieren oder weiterer Automatisierungsschritte zu ergänzen, beansprucht je nach Komplexität unterschiedliche Zeitspannen. Die reine mechanische Eingliederung eines Cobots – ohne Lieferzeiten und notwendige Vorarbeiten – kann jedoch bereits an einem Arbeitstag erfolgen.

Vorbereitung ist der Schlüssel zum Erfolg. Um kollaborierende Roboter rasch zu integrieren, sollten sich Unternehmer vorher Gedanken machen, wie der zu automatisierende Arbeitsprozess abläuft. So sollten sie sich überlegen, wie beispielsweise der Mitarbeiter das Teil bisher greift und wie er es zur Maschine bewegt. Es muss klar sein, wo das Material bereitliegt und wer für Nachschub sorgt. Dabei ist es hilfreich, standardisierte Aufgaben zu betrachten, bei denen sich die Variantenvielfalt in Grenzen hält. Bei einer vorausschauenden Vorbereitung ist der Cobot im Handumdrehen einsetzbar. Bei komplexeren Projekten, die sich durch unterschiedliche Funktionen auszeichnen, sollten die gewünschten Prozess detailliert analysiert und Integratoren früh in die Überlegungen mit eingebunden werden – eine Simulation der künftigen Anlagen kann hier außerdem hilfreich sein.

Cobots werden nicht müde. Nachdem der Leichtbauroboter erfolgreich eingerichtet wurde, kann dieser ohne Pausen durcharbeiten. Gerade für die Nachtschicht ist diese Unermüdlichkeit besonders nützlich. Dadurch profitieren KMU von einer immensen Produktivitätssteigerung, während sie gleichzeitig die Qualität ihrer Fertigung verbessern. Vor der Entwicklung des ersten marktreifen Cobots konnten nur große Unternehmen, die über teure Industrieroboter verfügten, derartige Verbesserungen verzeichnen.

Auch die Mitarbeiter profitieren von diesen Veränderungen: Sie können sich nun weniger monotonen Aufgaben widmen. Auf diese Weise haben sie mehr Zeit für Tätigkeiten, die ihre fachliche Expertise verlangen. Dabei kann die ein oder andere Fachkraft später als Automationsspezialist eingesetzt werden, sofern sie zuvor an der Integration des mechanischen Kollegen beteiligt war. Sie können beispielsweise neue Cobot-Applikationen begleiten und diese Schritt für Schritt verbessern, indem sie die Taktzeit steigern und die Rahmenbedingungen verbessern. Das ist der intuitiven Bedienung der Roboter zu verdanken, die sich kinderleicht bedienen lässt – wer ein Smartphone verwenden kann, hat in der Regel auch mit der Programmoberfläche eines Cobots keine allzu großen Probleme. Da dadurch externe Experten obsolet werden, wächst auch die Produktivität. Außerdem steigert die abwechslungsreichere Arbeit die Attraktivität des Arbeitsplatzes, was wiederum dem Fachkräftemangel entgegenwirkt.

Beim Umrüsten der Cobots gilt es, auch erst einmal einfache Prozesse zu automatisieren und schlichte Werkstückgeometrien auszuwählen – für vergleichbare Herausforderungen innerhalb einer Produktionslinie können die Betriebe ebenfalls auf Komponenten aus dem Universal Robots+ Ökosystem zurückgreifen. Eine weitere Option ist es, die benötigte Peripherie selbst zu entwickeln. Der Kunststoffhersteller Vema wählte beispielsweise diese Variante: Dank einer selbst konstruierten Greiferwechseleinheit benötigt das Unternehmen nur eine halbe Stunde, um seine Cobots erfolgreich umzurüsten.

Grundsätzlich empfiehlt es sich, die Bandbreite an Einsatzorten und Bauteilen bereits vor der Integration des Cobots zu benennen. Anschließend ist es ratsam, das passende Modell nach Gewicht der Teile und Umfang des Arbeitsbereichs auszuwählen.

Wurden alle oben genannten Vorkehrungen getroffen, kann der Anwender den Cobot mechanisch zumeist in lediglich 20 Minuten umrüsten – die softwareseitige Umrüstung kann zwischen einer Stunde und bis zu zwei Tagen dauern. Wenn nur die Größe des gewünschten Werkteils verändert werden soll, beansprucht die Umrüstung noch weniger Zeit. Das Familienunternehmen Gustav Hensel, das zu den Weltmarktführern in der Elektroinstallations- und Verteilungstechnik zählt, braucht für die Anpassung einer Paketgröße beim Palettieren durch einen Cobot beispielsweise weniger als fünf Minuten.

Nach der gelungenen Integration eines Cobots soll dieser so lange wie möglich ohne Unterbrechungen arbeiten. Dafür gibt es sinnvoll geplante Wartungsintervalle, die sich von Anwendung zu Anwendung unterscheiden. Cobots, die in einem besonders staubigen Umfeld eingesetzt werden, müssen beispielsweise deutlich häufiger gewartet werden. In Reinräumen ist das folglich nicht der Fall. Insgesamt empfehlen Experten, die Cobots alle zwölf Monate einem Check-Up zu unterziehen – nutzen Cobots zum Beispiel eine Schutzhaube, lassen sich die Intervalle zusätzlich verlängern. Wie bei menschlichen Mitarbeitern auch, ist es förderlich, wenn die Bewegungen des Cobots gelenkschonendend erfolgen. Mit der entsprechenden Programmierung, die KMUs etwa bei zertifizierten Schulungen von Universal Robots erlernen können, lassen sich solche Bewegungsmuster einfach umsetzen.

Gute Planung und Vorbereitung sparen jede Menge Zeit und – gemäß dem Sprichwort – auch Geld. Trotzdem versteht es sich von selbst, dass auch die Cobots von Universal Robots ab und zu überprüft und optimiert werden sollten, um die Effizienz der Fertigung weiter zu erhöhen.

Wann ist also mit der Amortisation der Cobots zu rechnen? Oft rentieren sich die Leichtbauroboter bereits nach einem Jahr. Manche Anwender schafften es sogar, dass sich die kollaborierenden Roboter nach knapp einem Monat amortisierten. So zum Beispiel das US-amerikanische Unternehmen Task Force Tips.

Die Anschaffung kollaborierender Roboter lohnt sich folglich auch für die KMU. Was von langer Hand vorbereitet, wird kurzerhand eingeleitet: Bei einer guten Organisation, steht der schnellen und erfolgreichen Integration der Leichtbauroboter nichts mehr