Roboter-Maschinenbedienung: Nutzen, Nachteile & Investitionsaspekte

Warum lesen: Maschinenbedienung kann Produktivität steigern und die Arbeitsumgebung verbessern. Doch anspruchsvolle Sicherheitsvorschriften und teure Vision-Systeme können Investitionen in die beliebte Anwendung erschweren. Dieser Artikel beleuchtet Vor- und Nachteile.

Vorteile

Maschinenbedienung (Machine Tending) bedeutet, dass ein Roboter eine Maschine überwacht, z. B. eine CNC-Maschine. Eine typische Anwendung besteht darin, dass der Roboter Teile be- und entlädt, während die Maschine sie bearbeitet.

Maschinenbedienung senkt Verletzungsrisiken

Machine Tending macht den Produktionsbereich sicherer. Durch Roboter statt Mensch beim Beschicken der Maschine mit Material/Teilen sinkt die Verletzungswahrscheinlichkeit stark. Nähert sich ein Mitarbeiter der Zelle, kann der Roboter verlangsamt programmiert werden, was das Risiko weiter minimiert. Außerdem werden Mitarbeiter von der eintönigen Be- und Entladearbeit befreit und können sich wertschöpfenderen Aufgaben widmen. Das schafft Mehrwert und fördert Kompetenzentwicklung.

Maschinenbedienung kann Produktivität steigern

Roboter bei der Maschinenbedienung erhöhen Geschwindigkeit und verkürzen die Teilezykluszeit (Zeit pro Fertigteil). Meist sind es nur Sekunden Unterschied zum menschlichen Bediener, aber über Wochen und Monate ein erheblicher Produktivitätsschub. Ein Roboter kann wochenlang ohne Stopp arbeiten. Er kann auch nach Schichtende noch einige Stunden unbeaufsichtigt laufen und so Kapazität schaffen, ohne weitere Bediener zu benötigen.

Der Roboter kann mehr als nur Be-/Entladen

Standardmäßig bewegt der Roboter Material von A (z. B. Behälter) nach B (z. B. CNC-Maschine). Viele für Machine Tending eingesetzte Roboter sind jedoch Cobots (kollaborative Roboter) mit Flexibilität für weitere Aufgaben wie Nachbearbeitung. Je nach Werkstückempfindlichkeit sind Polieren, Schleifen, Entgraten oft besser durch Roboter lösbar – schneller und konsistenter.

(Siehe auch: Vor- und Nachteile kollaborativer Roboter – Flexibilität vs. Effizienz)

Roboter können mehrere Maschinen bedienen

Bei passender Montage (Schiene, Boden, Decke) kann ein Roboter mehrere Maschinen gleichzeitig bedienen (Parallel Machine Tending). Strategisch zwischen zwei Maschinen oder über ihnen platziert, be- und entlädt er beide. Ist die Maschine groß genug, kann der Roboter sogar innen platziert werden. Alle Optionen sparen Hallenfläche und reduzieren Wege zwischen Prozessen.

Nachteile

Maschinenbedienung erfordert teils teure Vision-Systeme

Der Roboter-Einsatz bringt hohe Kosten: Roboter selbst, Wartung, verschiedene Werkzeuge für unterschiedliche Werkstücke, und manchmal ein Vision-System. Ein solches ist entscheidend, um zu prüfen, ob das Material von der Maschine erfolgreich bearbeitet wurde.

Greift der Roboter Teile in fester Position, ist ein Vision-System optional, aber empfohlen, da es Ausschuss vor Weiterverarbeitung erkennt. Muss der Roboter jedoch durcheinanderliegende Teile greifen, ist ein Vision-System essenziell. Vision-Systeme können bis zu 50.000 Dollar kosten und die Investition erheblich verteuern.

Roboter tun sich schwer mit unterschiedlichen Materialien

Je nachdem, ob der Roboter mehrere Maschinen oder verschiedene Teile/Materialien/Formen bedient, kann er nicht alle effizient greifen. Dann müssen jeweils andere Greifer montiert werden. Lösung: Alle Greifer bereits vormontiert und nur den Endeffektor drehen, um das richtige Werkzeug in Position zu bringen.

Maschinenbedienung und CE-Kennzeichnung

Nach EU-Vorgaben muss jede Maschine vor Inverkehrbringen in der EU CE-gekennzeichnet sein. Das umfasst Risikobeurteilung, Bedienungsanleitung und Dokumente zur Erfüllung aller Sicherheitsanforderungen. Ähnliche Regeln gelten außerhalb der EU. Werden zwei neue Maschinen kombiniert (z. B. Roboter und CNC-Maschine), ist neben den Einzelrisikobeurteilungen eine neue für die Gesamtanwendung nötig. Das verkompliziert die Sache. Bei Parallel-Machine-Tending wird es noch anspruchsvoller.

Fazit

Maschinenbedienung ist eine Automatisierungslösung, die sich für Ihren Produktionsbereich lohnen kann. Sie steigert Produktivität und entlastet Mitarbeiter von eintönigen Aufgaben. Doch potenzielle Hürden wie CE-Kennzeichnungs-Komplexität oder teure Vision-Systeme können die Investition anspruchsvoller machen.