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Juli 02, 2020

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Die Automatisierung der Fertigung durch Roboter
Die Automatisierung der Fertigung durch Roboter

Kleine Roboterkunde für die Fertigungsbranche

In der Fertigungsbranche gibt es selten, wenn überhaupt, einen einheitlichen Ansatz, der allen Ansprüchen gerecht wird. Bei der Auswahl industrieller Roboter zur Automatisierung von Prozessen ist es wichtig, dass Anlagenmanager wissen, welche Faktoren sie berücksichtigen müssen.

Industrieroboter wurden lange eingesetzt, um menschlichen Arbeitskräften jene Aufgaben abzunehmen, die gefährlich, schmutzig oder repetitiv sind. Bei diesen Robotern handelt es sich meist um große, sperrige Maschinen in Käfigen, die in Anwendungen wie Verpackungs- und Palettieraufgaben schwere Lasten heben. Die Integration mehrerer Industrieroboter erlaubt die vollständige Automatisierung von Produktionslinien, es ist jedoch trotzdem wichtig, dass Anlagenmanager die richtigen Roboter für die jeweiligen Aufgaben auswählen.

Das müssen Sie über Industrieroboter wissen

Es gibt drei Arten von Robotern, die im Rahmen der Automatisierung von Fertigungsprozessen üblicherweise zum Einsatz kommen. Da wäre zunächst der sechsachsige Roboter, der seit jeher eine beliebte Wahl für Hersteller darstellt. Diese Art von Roboter nutzt zur Erfüllung ihrer Aufgaben sechs Bewegungsachsen, die manchmal auch als die sechs Freiheitsgrade bezeichnet werden, und dank denen sie sich ideal für Anwendungen eignet, welche komplexe Bewegungsabläufe erfordern. Ein wesentlicher Vorteil dieser Modelle ist ihre einfache Programmierbarkeit, denn um sie nutzen zu können, müssen Bediener nicht über fortgeschrittene Programmierfähigkeiten verfügen. Solche Roboter können KI-Software und maschinelles Lernen verwenden, um Prozesse zu erlernen und diese zu verbessern – sie können bei Bedarf sogar den Code für ihre eigenen Programme schreiben.

Bei der nächsten Art von Industrieroboter handelt es sich um die so genannten SCARA-Roboter (Selective Compliance Assembly Robot Arm) oder horizontale Gelenkarmroboter, eine Familie, die in kleinen Robotik-Montageanwendungen überaus beliebt ist. SCARA-Roboter verfügen über eine in einer festen Position montierte Basis, ihr Arm ist auf der Z-Achse unbeweglich und bietet Rotationsbewegungen auf der X- und Y-Achse.

Schlussendlich gibt es die Kollaborativen Roboter, die auch als Cobots bezeichnet werden. Diese Art von Roboter wurde entwickelt, um in einem gemeinsamen Arbeitsbereich gefahrlos neben dem Menschen zu arbeiten. Cobots verfügen über mehr Flexibilität und Geschicklichkeit und sind in der Lage, anspruchsvollere Aufgaben zu übernehmen, als dies mit konventionellen Robotern möglich ist, beispielsweise die Politur empfindlicher Materialien im Rahmen von Produktionsprozessen. Die Nachfrage nach dieser Technologie steigt kontinuierlich an, und bis 2025 wird erwartet, dass der weltweit Markt für Cobots einen Wert von 9 Milliarden USD erreichen wird.

Die Qual der Wahl

Bei der Entscheidung, welche Art von Roboter sie in ihre Anlagen integrieren sollen, müssen Hersteller die gewünschte Produktionsgeschwindigkeit und das von ihnen angestrebte Volumen berücksichtigen. Für Hersteller in Branchen wie der Abfüll- oder Verpackungsindustrie, die wesentlich höhere Produktionsgeschwindigkeiten oder -volumina benötigen, kann der Kauf konventioneller Roboter, beispielsweise sechsachsiger Roboter, von Vorteil sein. Die Logik dahinter ist einfach. Je weniger menschliche Bediener in der Anlage, desto geringer die Wahrscheinlichkeit, dass das System verlangsamt wird, was zu einer Steigerung der Produktion führt. Mehrere Industrieroboter können integriert werden, um eine vollständig automatisierte Produktionslinie zu schaffen.

Aufgrund ihrer Flexibilität und der im Vergleich zu vollständig automatisierten Robotik-Systemen relativ einfachen Bedienbarkeit werden Cobots im Allgemeinen als günstige und attraktive Wahl für kleine und mittlere Betriebe betrachtet. Solche Hersteller können vom traditionellen Leistungsversprechen von Robotern profitieren – nämlich, dass sie in der Lage sind, repetitive oder risikobehaftete Prozesse zu übernehmen und menschliche Arbeitskräfte so in die Lage versetzen, Mehrwert zu generieren – jedoch zu wesentlich niedrigeren Einstiegskosten.

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