Roboter klipsen, schrauben oder nieten immer geschickter

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FAULHABER Antriebssysteme

ISG Industrielle Steuerungstechnik GmbH

invenio AG

Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung IPA

Das günstigste Szenario ermittelt

Das Ergebnis: Wenn der Roboter das Werkzeug bewegt, entstehen zum einen geringfügig höhere Kosten und die Taktzeit ist etwas höher, dafür ist die Anwendung im Vergleich zu einem statisch montierten Nietwerkzeug flexibler in Bezug auf mögliche Anordnungen der Nietlöcher auf dem Produkt. Bewegt der Roboter die zu nietenden Teile, fallen im Vergleich zum ersten Szenario weniger Kosten an und der Takt ist leicht verbessert, dafür ist die Anwendung etwas weniger flexibel (z.B. kann der Roboter nicht jedes Nietloch so positionieren, dass es vernietet werden kann).

Die Experten haben basierend auf dieser systematischen Bewertung das letztgenannte zweite Anwendungsszenario als Demonstrator aufgebaut, da der Kunde, ein First-Tier-Zulieferer aus der Automobilbranche, die Anforderungen an die Wirtschaftlichkeit höher priorisierte als die Flexibilität des Arbeitsplatzes.

Ergänzendes zum Thema

Robotik im Aufwind

Automatisierung mit Robotern verzeichnete im Jahr 2015 einmal mehr Rekorde, wie die International Federation of Robotics (IFR) in ihrer jährlichen Marktanalyse ermittelte: Die Zahl verkaufter Industrieroboter stieg um 15 % auf rund 254.000 Einheiten. Treiber dieses Wachstums waren 2015 die Elektronikindustrie (41 % mehr gekaufte Roboter), die Metallindustrie (+39 %) und die Chemie- und Kunststoffindustrie (+16 %).

Entsprechend positiv sind die Prognosen der IFR für die Jahre bis 2019, die von einem weiter zweistelligen Wachstum ausgehen. Dies liegt zum einen an einer weiteren Verbesserung und Erweiterungen der Technologien, neuen Anwendungen, die beispielsweise die direkte Zusammenarbeit zwischen Mensch und Maschine ermöglichen, aber auch an politischen Maßnahmen. So setzt China im Rahmen seiner Strategie „Made in China 2025“ intensiv auf Automatisierung mit Robotern. Deshalb schätzt die IFR, dass bereits 2019 rund 40 % der weltweit verkauften Roboter in China abgesetzt werden könnten.

Realistische Einordnung der Sicherheitsmaßnahmen

Das Fraunhofer IPA bietet Unternehmen als unabhängiger Technologiepartner Expertise zum Thema Montageautomatisierung. Systemintegratoren können die Software Pitasc einsetzen, um zusammen mit den IPA-Experten herausfordernde Montageaufgaben wirtschaftlich sinnvoll zu lösen. Das Tool für MRK-Arbeitsplätze nutzen die Experten, um schon während der Konzeptions- und Planungsphase eine realistische Einordnung der nötigen Sicherheitsmaßnahmen und ihres Einflusses auf wirtschaftliche Kenngrößen zu ermöglichen. Dies reduziert die Anzahl notwendiger Iterationen beim Design des Arbeitsplatzes auf ein Minimum.

Darüber hinaus bietet das Forschungsinstitut etwa die Software Drag & Bot, die die Programmierung von Robotern unabhängig vom Hersteller und mithilfe einer grafischen Bedienoberfläche und dem bekannten Drag-&-Drop-Prinzip ermöglicht.

Eine weitere Entwicklung ist die Software Visual Cue. Dies ist eine visuelle Unterstützung des Programmierers durch Bildverarbeitung: Der Programmierer sieht, was der Roboter ‚sieht‘ und kann den Roboter mit Bezug zur Bauteilgeometrie programmieren. Auch Potenzialanalysen zum Thema (Montage-)Automatisierung oder Mensch-Roboter-Kollaboration hat das Forschungsinstitut bereits vielfach weltweit durchgeführt und so die Anlageneffizienz verbessert. Die IPA-Experten begleiten Entwickler, Systemanbieter oder Endanwender von der Konzeption bis zur realen Zelle. (jv)

Hannover Messe 2017: Halle 17, Stand C18

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