Robotik

Mobile und kollaborative Robotik als Team

| Autor / Redakteur: Peter Lange* / Jan Vollmuth

In vielen Anwendungen lässt sich die Flexibilität der Produktion erhöhen, wenn die traditionelle Fertigungslinie in einzelne Prozessmodule „aufgebrochen“ wird.
In vielen Anwendungen lässt sich die Flexibilität der Produktion erhöhen, wenn die traditionelle Fertigungslinie in einzelne Prozessmodule „aufgebrochen“ wird. (Bild: Omron)

In Kombination mit autonomen mobilen Robotern können Cobots immer dort arbeiten, wo sie gerade eben gebraucht werden – Effizienz und Wirtschaftlichkeit steigen.

Flexibilität ist Trumpf: In Zeiten von Industrie 4.0 brauchen Hersteller flexible Fertigungslinien, die mit raschen Produktwechseln, Individualisierungen und kleinen Losgrößen zurechtkommen. Einen wichtigen Beitrag dazu können kollaborative Roboter leisten – vor allem, wenn sie mobil eingesetzt werden können, also mit Mobilrobotik kombiniert.

Mobile Robotik steigert die Flexibilität der Fertigungslinien

Nimmt man typische Produktionslinien unter die Lupe, zeigt sich häufig, dass die Flexibilität der Produktion gesteigert werden kann, wenn die traditionelle Fertigungslinie in einzelne Zellen „aufgebrochen“ wird. Mit solchen Prozessmodulen lassen sich z.B. Produkte kundenspezifisch zusammenstellen und bei Bedarf können die Module anders angeordnet werden; wird ein Produkt nicht hergestellt, können die anderen Prozessmodule trotzdem weiterarbeiten.

Als Mittel für einen flexiblen und zuverlässigen Warenfluss zwischen den einzelnen Modulen haben sich fahrerlose Transportsysteme (FTS) bzw. sogenannte Mobilroboter bewährt. Sie steuern auftragsbezogen die jeweiligen Fertigungszellen an und beschicken diese. Typische FTS-Vertreter sind die autonomen Mobilroboter der LD-Serie des Automatisierungsspezialisten Omron.

Mobilroboter sind autonome, intelligente Fahrzeuge

Diese Mobilroboter sind vollständig autonome, intelligente Fahrzeuge, die sich an den räumlichen Gegebenheiten der Anlage orientieren. Ihre Wege müssen dank der autonomen Kartierung auf der On-Board-Steuerung nicht programmiert werden. Der Enterprise Manager als Netzwerkanbindung übernimmt die Flottensteuerung: Wie eine Taxizentrale verteilt er z.B. die Aufträge auf mehrere mobile Roboter, wählt das passende Fahrzeug aus, optimiert den Verkehrsfluss, verwaltet Systemparameter der gesamten Fahrzeugflotte und kommuniziert mit den jeweiligen Fabriksystemen.

Position und Status der Roboter können auf der Mobile- Planner-Benutzeroberfläche jederzeit abgerufen werden, ebenso wie Alarme, dass Roboter Hilfe benötigen. Angezeigt werden zudem deren Koordinaten, Akkuladestände und Fahrgeschwindigkeiten sowie aktuelle Aufträge. Die Software läuft auf gängigen Plattformen und mobilen Devices.

Die Kombination aus FTS und Fertigungszellen führt dazu, dass der Durchsatz steigt, Maschinenstillstandszeiten sich verringern, Fehler vermieden werden, sich die Materialrückverfolgbarkeit verbessert und auch kleinere Stückzahlen ab Losgröße 1 wirtschaftlich produziert werden können.

Kollaborative Roboter steigern die Flexibilität weiter

Wie ließe sich die Flexibilität in der Produktion weiter steigern? Etwa durch kollaborative Roboter, sogenannte Cobots, die für das direkte Zusammenwirken mit dem Menschen innerhalb eines festgelegten Kollaborationsraumes konstruiert sind (gemäß DIN EN ISO 10218-1 bzw. ISO/TS15066). Sie übernehmen Aufgaben von einfachen Pick-and-Place-Anwendungen beim Teilehandling, Sortieren und Palettieren über Maschinenbeschickung bis hin zum Kommissionieren, Verpacken und Prüfen.

Die Cobots der TM-Serie lassen sich mit den autonomen, mobilen Robotern der LD-Serie kombinieren. Das heißt, die Cobots können immer dort arbeiten, wo sie gerade gebraucht werden.
Die Cobots der TM-Serie lassen sich mit den autonomen, mobilen Robotern der LD-Serie kombinieren. Das heißt, die Cobots können immer dort arbeiten, wo sie gerade gebraucht werden. (Bild: Omron)

Mit der TM-Serie bietet Omron jetzt solche Cobots, die sich zudem mit den autonomen mobilen Robotern der LD-Serie kombinieren lassen. So können sie immer dort arbeiten, wo sie gerade gebraucht werden. Die Folge: ein noch flexiblerer und effizienterer Produktionsprozess. Dank der Flowchart-basierten, intuitiven HMI-Schnittstelle und einfachen Teach-Funktionen sind (fast) keine Vorkenntnisse bei der Programmierung der Cobots erforderlich. Sie verfügen zudem über ein integriertes Bildverarbeitungs- und Beleuchtungssystem, mit dem Produkte aus einem weiten Betrachtungswinkel exakt erfasst werden. Dank vieler Kernfunktionen wie Muster-, Strichcode- und Farberkennung lassen sich Inspektions-, Mess- und Sortieranwendungen leicht umsetzen.

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* Peter Lange ist Business Development Manager Robotik bei der Omron Electronics GmbH

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