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Oktober 09, 2019

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Robotiksysteme erfolgreich integrieren

Robotiksysteme erfolgreich integrieren

Zu Weihnachten gibt es für Kinder wohl nichts Ärgerlicheres, als ein Spielzeug ohne Batterien geschenkt zu bekommen. Ähnlich frustrierend ist es, als Hersteller einen Industrieroboter zu erhalten und zu erfahren, dass dessen Einrichtung und Programmierung mehrere Wochen in Anspruch nehmen wird.

Hersteller setzen Robotertechnologie ein, um spezifische Probleme an Produktionslinien zu lösen, beispielsweise zur Verbesserung der Qualität oder der Arbeitsleistung. Basierend auf den Prinzipien der schlanken Produktion arbeiten Hersteller oft mit einer zellulären Architektur und verwenden mehrere Zellen an einer Montagelinie, wobei jedes einzelne Produkt von einer Zelle zur nächsten bewegt wird — entweder manuell oder mithilfe von Automationstechnik.

Eine Roboterzelle besteht aus einem Roboter, seiner Steuereinheit und den Peripheriegeräten, die zur Erfüllung seiner Aufgaben nötig sind, zum Beispiel End-Of-Arm-Tooling wie Greifer, Sensoren oder Schweißbrenner. Allerdings gehört zu solchen Robotern üblicherweise eine Steuereinheit für die Bewegung sowie ein Programmierhandgerät für seine Programmierung — mit dem Kauf eines Roboters allein ist nicht gesagt, dass er auch tatsächlich für Ihre spezielle Anwendung einsetzbar ist. Hersteller müssen weiterführende Überlegungen zur Umgebung des Roboters anstrengen, beispielsweise darüber, wo das Gerät Zuführvorrichtungen für Teile oder einen Schutzzaun benötigt.

Natürlich ist es möglich, eine einsatzbereite Komplettlösung von einem Anbieter für Roboter-Systemintegration zu kaufen, der Lösungen vollständig in bestehende Systeme integriert. Handelt es sich jedoch nicht um eine Standardanwendung, muss der Systemintegrationsanbieter möglicherweise eine maßgeschneiderte Lösung entwickeln und konstruieren. Samuel Bouchard schreibt in seinem Buch „Lean Robotics“, dass allein die Anschaffung eines Industrieroboters 80.000 Dollar kosten kann und dass sich die gesamten Projektkosten, inklusive Zusatzmaterialien, Programmierung und kundenspezifischen Konstruktionsleistungen auf bis zu rund 250.000 Dollar belaufen können. Den Start eines solchen Projekts sollte man also nicht auf die leichte Schulter nehmen.

So klappt die Umsetzung

Bei Überlegungen, wie manuelle Prozesse automatisiert werden können, müssen Hersteller genauestens bedenken, was sie dabei zu gewinnen haben, sie müssen sicherstellen, dass die fragliche Aufgabe für den Einsatz von Robotern ausreichend strukturiert ist, und dass sie das richtige Team für alle Phasen eines solchen Projekts zur Verfügung haben. Außerdem gilt es zu überlegen, wie ihre Mitarbeiter rund um die automatisierte Zelle eingesetzt werden sollen. Was wird zum Beispiel aus den beschäftigten Schweißern wenn das Unternehmen Schweißroboter anschafft? Haben Sie ausreichende Kapazitäten, um diese Mitarbeiter zu schulen, damit sie die Roboter programmieren und mit ihnen zusammen arbeiten können? Hersteller können auch erst die Anlagenrentabilität (ROI) berechnen, bevor sie eine definitive Entscheidung treffen.

Die nächste Entscheidung betrifft die Frage nach der Auswahl des anzuschaffenden Roboters — dabei sind Reichweite, Nutzlast, Geschwindigkeit und die Kompatibilität mit verschiedenen Endeffektoren zu bedenken. Außerdem sind bei der Planung des Aufbaus einer Roboterzelle weitere Faktoren zu berücksichtigen, wie beispielsweise Sensoren, Sicherheit und Software, die für das Projekt von zentraler Bedeutung sind. Daneben sollte sichergestellt werden, dass Sie als Hersteller bei der Ankunft des Roboters bereit und in der Lage sind, ihn für Ihre Anwendung zu programmieren — dazu benötigen Sie entweder unternehmensinterne Experten mit den entsprechenden Fähigkeiten oder das Fachwissen eines Systemintegrators.

Einfachere Programmierung

Roboterhersteller arbeiten daran, die Einrichtung von Robotern in neuen Arbeitszellen immer weiter zu vereinfachen. So bietet Universal Robots beispielsweise ein „Application Builder“-Werkzeug an, mit dem Konfiguration und Aufstellung vereinfacht und die Fähigkeiten von Robotern verbessert werden können. Dieses Werkzeug begleitet den Benutzer Schritt für Schritt durch den gesamten Prozess der Anwendungserstellung, einschließlich der notwendigen Werkzeuge und Endeffektoren, und unterstützt so Hersteller bei der Erstellung und Einrichtung vollständiger Anwendungen.

Eine zusätzliche, wichtige Überlegung im Rahmen der Einbindung von Robotertechnik betrifft die Frage, was Sie als Hersteller im Falle eines Ausfalls zu tun gedenken. Um Mehrwert zu schaffen, müssen Sie Stillstandszeiten der Zelle vermeiden. In diesem Kontext sollten Hersteller ihre Obsoleszenzmanagement-Strategie aktualisieren, sodass sie die neuen Roboter ebenso umfasst wie andere Teile in den Arbeitszellen. Durch das Führen sorgfältiger Aufzeichnungen und den Aufbau guter Beziehungen mit einem Zulieferer für Automatisierungsbauteile können Hersteller ungeplante Stillstandszeiten mit verheerenden Auswirkungen auf ihre Robotik-Investitionen verhindern.

Wenn es um die Automatisierung von Prozessen in ihren Anlagen geht, wollen Hersteller meist so schnell wie möglich loslegen. Wenn Sie gleich zu Beginn die richtigen Fragen stellen und sich auf alle Eventualitäten vorbereiten, können Sie sicher sein, dass Sie aus Ihren Investitionen die maximale Wertschöpfung erzielen können. Und warum nicht für die nächste Weihnachtsbescherung im Voraus Batterien kaufen, um sich optimal vorbereitet zu fühlen?

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